【正文】 絡(luò)結(jié)構(gòu)簡明，便于擴(kuò)展?？刂破鱌LC可實現(xiàn)功率平衡、啟動信號給定、速度控制與給定、與其他控制器通信、數(shù)據(jù)采集和集控等功能。皮帶運輸機(jī)集中控制系統(tǒng)由集中控制總站和若干監(jiān)控分站組成[6]。每臺分站可單獨設(shè)定地址號，作為通信時的目標(biāo)地址，分站只與主站進(jìn)行通信。在系統(tǒng)主站上，操作人員可以實時了解各皮帶機(jī)的工作狀態(tài)、故障性質(zhì)、故障地點、煤倉煤位、皮帶機(jī)速度等各種重要參數(shù)和信息，并能在主站上遠(yuǎn)控皮帶機(jī)、給煤機(jī)等設(shè)備的開停，便于指揮和控制運輸系統(tǒng)高效運行。 監(jiān)控分站在皮帶機(jī)機(jī)頭設(shè)置一個監(jiān)控分站，各分站除實現(xiàn)單條皮帶機(jī)（設(shè)備）的正常開/停、急停等控制功能外，還可以接受主站的遠(yuǎn)控命令，同時具備完善的保護(hù)和信號聯(lián)絡(luò)功能。（1）電機(jī)主電路兩臺三相異步電機(jī)分別連接到三相電源上，在接線上有兩個啟動開關(guān)QF1和QF2，兩個停止開關(guān)RJ1和RJ2，兩個中間繼電器KM1和KM2，具體的接線圖如圖31所示。如圖33所示。使用時，選擇適合的CPU型號、擴(kuò)展模塊和附加硬件組成滿足需要的系統(tǒng)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動化控制和自動檢測有關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域[10]。因此，它能夠監(jiān)視不同的輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)，實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜控制。（2）CPU型號的確定CPU的選型主要根據(jù)系統(tǒng)所需要的I/O點數(shù)，本系統(tǒng)的輸入點如表31所示。表33 擴(kuò)展模塊的技術(shù)參數(shù)分類項目名稱參數(shù)物理特性尺寸（WHD）80mm62mm重量160g功耗3W+5VDC消耗電流30mA輸入特性輸入點數(shù)8AC 120/230V續(xù)表33類型IEC Type I額定電壓120VAC，6Ma/230VAC，9mA電壓范圍76至264VAC（47至63HZ）隔離組4點輸入延遲最大延遲浪涌電壓邏輯“1”（最?。┻壿嫛?”（最大）20V AC或1mA AC最大輸入延時15ms漏電流1mA AC（最大）隔離（現(xiàn)場與邏輯之間）有光電隔離1500V AC，1分鐘隔離組數(shù)1組，單獨隔離可同時為on的輸入點數(shù)所有點（低于55℃）電纜長度屏蔽500m非屏蔽300m（4）通信模塊CP2431它是S7200系列PLC的通信模塊，它主要用于自動化系統(tǒng)中運行。 PLC的I/O地址分配PLC的I/O地址分配是一張非常重要的工作，一般在在編寫系統(tǒng)控制說明書時就根據(jù)控制要求對PLC進(jìn)行I/O點數(shù)的估算，之后才能根據(jù)需要的型號進(jìn)行設(shè)備的購買。如表34所示。傳感器時實現(xiàn)測試與自動控制（包括遙測、遙控、遙感）的首要環(huán)節(jié)，如果沒有傳感器對原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測試和控制將無法實現(xiàn)。皮帶機(jī)控制系統(tǒng)傳感器布置如圖36所示圖36 皮帶機(jī)控制系統(tǒng)傳感器布置圖 傳感器的選擇原則現(xiàn)代傳感器在原理與機(jī)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個量的測量時首先要解決的問題。以為，即使是測量同一物理量，也有多重原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮一下一些具體問題：量程大小；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來量，是國產(chǎn)還是進(jìn)口，價格能否承受，還是自行研制。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，英雄測量精度。當(dāng)被測量時多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。（4）傳感器的線性范圍傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。但實際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。（6）傳感器的精度精度是傳感器的一個重要的性能指針，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。 急停開關(guān)選擇（1）急停開關(guān)的工作原理急停開關(guān)是煤礦皮帶運輸機(jī)自動控制系統(tǒng)中使用最多的設(shè)備之一，急停開關(guān)通常安裝輸送機(jī)的兩側(cè)，用于設(shè)備的緊急停機(jī)，以保護(hù)人員或設(shè)備的安全。外殼防護(hù)等級IP65外形尺寸190（L）178（W）167（H） 單位：mm作用力5~7kg開關(guān)間最大距離48m（水平），36m（傾斜）重量 跑偏開關(guān)選擇（1）行程開關(guān)的工作原理行程開關(guān)是一種常用的小電流主令裝置。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在設(shè)定的位置，當(dāng)運動機(jī)械上的某一部分撞擊到行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點發(fā)生動作，實現(xiàn)控制電路的接通或分?jǐn)?。行程開關(guān)開關(guān)正常工作及安裝條件如表36所示：表36 行程開關(guān)的技術(shù)參數(shù)項目名稱參數(shù)環(huán)境溫度5~40℃相對濕度0~90％大氣壓力80~110KPa觸點方式1SPDT單刀雙擲負(fù)載電流AC380V 5A；DC24 5A電氣壽命10萬次動作力75~100N第一級動作角度XLPPⅠ：12176。XLPPⅡ：45176。堆煤對于皮帶運輸系統(tǒng)的危害很大，皮帶在多次堆煤會出現(xiàn)皮帶跑偏，皮帶表面面磨損嚴(yán)重等問題，大大降低了皮帶的使用壽命，影響了皮帶運輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果堆煤故障不及時的解除，輕則設(shè)備停運影響生產(chǎn)，重則造成燒電機(jī)、斷帶和翻機(jī)頭等設(shè)備事故，甚至造成人員傷亡事故。這種情況一般不會瞬間發(fā)生，發(fā)現(xiàn)皮帶發(fā)生這類跑偏時及時地調(diào)整皮帶的位置，即可防止這類撕裂事故的發(fā)生。當(dāng)所運輸?shù)拿簤K長度超過皮帶面與溜槽前端的距離時，很容易使比較大塊的煤塊卡在皮帶面與溜槽前端之間，使皮帶遭受強力擠壓而導(dǎo)致撕裂事故。本系統(tǒng)選用的是漏料檢測器，由于這種檢測器操作簡單，檢測方便，它由支點、托盤和平衡錘等組成。因此，溫度傳感器的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的。表37 紅外線溫度傳感器的技術(shù)參數(shù)項目名稱參數(shù)型號IRTP300L測溫范圍0~150℃，0~250℃，20~300℃，0~500℃環(huán)境溫度25~85℃響應(yīng)時間150ms距離系數(shù)8：1信號輸出420mA/05V/RS485電源DC24V探頭尺寸Φ22mm85mm（螺紋部分Φ18mm16mm）電纜自帶1米電纜圖37 紅外線溫度傳感器電氣接線圖 打滑開關(guān)選擇（1）打滑的原因和危害皮帶打滑的原因有很多，主要有一下幾個方面：1）主動滾筒表面的防滑膠嚴(yán)重磨損或滾筒表面潮濕，使?jié)L筒表面摩擦系數(shù)下降而導(dǎo)致皮帶打滑。（2）接近開關(guān)的選型接近開關(guān)可以用于測速、液面控制、變頻計數(shù)器、行程控制、限位保護(hù)、非接觸式檢測、檢測零件尺寸、加工程序的自動銜接和變頻脈沖發(fā)生器等[16]。 煙霧傳感器選擇（1）煙霧報警器的工作原理煙霧報警器可分為光電式煙霧報警器和離子式煙霧報警器兩大類。表 38煙霧傳感器技術(shù)參數(shù)項目名稱參數(shù)工作電壓9V DC/12V DC工作電流靜電電流小于10ua，報警工作電流1030ma煙霧靈敏度％微弱灰煙探測器有反應(yīng)工作環(huán)境10~50℃報警音量10m處為85分貝電氣壽命10萬次動作力75~100N報警輸出有線方式：現(xiàn)場聲光報警/有無輸出，報警排除自動斷開無線方式：報警發(fā)射頻率F：315M/433M，無線發(fā)射距離（屏蔽距離）：50m，可定制圓形尺寸R=105mm，H=38mm主要性能特點?光電探測方式?采用低功耗CMOS微處理器?特殊防潮設(shè)計?采用超薄式結(jié)構(gòu)設(shè)計?具有手動測試、手動復(fù)位功能?工作性能穩(wěn)點可靠?單面PCB工藝?結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特，防塵、防蟲、抗外界光線干擾圖38 煙霧傳感器電氣接線圖 CST可控驅(qū)動裝置及其與PLC的連接電路CST可控驅(qū)動裝置完成減速、離合、調(diào)速、液控、電控、冷卻、運行監(jiān)測及裝置自診斷等功能，由減速器、液壓控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制器(PLC)和傳感器等部分組成。依靠改變動靜摩擦片之間的間隙來改變動靜摩擦片之間的油膜剪切力傳遞力矩，并控制其大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，用控制內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)行星輪托架輸出轉(zhuǎn)速．使負(fù)載得到所需要的啟動、制動速度特性，實現(xiàn)可控?zé)o級調(diào)速[17]。潤滑系統(tǒng)用于潤滑軸承等。4 皮帶性能測試 皮帶啟停測試按全線啟動按鈕，觀察皮帶的運行狀態(tài)和遠(yuǎn)程界面的顯示狀態(tài)，再分別按全線停止按鈕、1號自動停止按鈕、2號自動停止按鈕、1號就地停止按鈕、2號就地停止按鈕、1號拉線開關(guān)、2號拉線開關(guān)，觀察皮帶的運行狀態(tài)和遠(yuǎn)程界面的顯示狀態(tài)。觀察皮帶的運行狀態(tài)和遠(yuǎn)程界面的顯示狀態(tài)。觀察皮帶的運行狀態(tài)和遠(yuǎn)程界面的顯示狀態(tài)。對皮帶右側(cè)的跑偏傳感器執(zhí)行同樣的操作。6）防滑保護(hù)裝置防滑保護(hù)裝置試驗方法：皮帶運輸機(jī)正常運行時，使皮帶的速度低于8m/min比較難控制，所以實驗中保持皮帶靜止，通過轉(zhuǎn)動速度傳感器使皮帶速度低于8m/min，觀察遠(yuǎn)程界面故障指示燈的狀態(tài)。經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和改進(jìn)，本文研究設(shè)計的多電機(jī)礦用膠帶運輸機(jī)控制系統(tǒng)能夠正常地運行，并且能完成皮帶的啟停控制和報警控制。在實驗室對皮帶進(jìn)行了實驗，主要測試了皮帶的各種啟停方法和它們之間相互轉(zhuǎn)換的可靠性，人為觸發(fā)各故障傳感器，觀察上位機(jī)的顯示狀態(tài)。本系統(tǒng)完成了對皮帶運輸機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，但是由于時間和經(jīng)驗的約束，本次設(shè)計還存在以下幾個方面有待于進(jìn)一步的研究和改進(jìn)：（1）本系統(tǒng)的硬件設(shè)計的皮帶運輸機(jī)相對比較簡單，與井下實際應(yīng)用的皮帶有所出入，可能使本系統(tǒng)的皮帶在反映井下皮帶真實運行情況的方面有一定的偏差，而且對皮帶運行穩(wěn)定性也有一定的影響。實現(xiàn)皮帶輸送機(jī)的安全高效運行，不僅要有單部皮帶輸送機(jī)的獨立控制系統(tǒng)，更需要能夠控制和協(xié)調(diào)指揮各分系統(tǒng)的主控機(jī)，對主煤流集中控制、地面調(diào)度監(jiān)測監(jiān)控等環(huán)節(jié)進(jìn)行組網(wǎng)控制，這是皮帶輸送機(jī)集中控制發(fā)展的重要方向。參考文獻(xiàn)[1] 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