基于plc煤礦井上膠帶機(jī)集控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-23 14:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)出礦石、廢石、升降人員及材料、設(shè)備等運(yùn)輸環(huán)節(jié)。礦井提升設(shè)備按井筒傾角可分為豎井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。按提升容器可分為罐籠提升機(jī)和箕斗提升機(jī)等。按提用途可分為主提升機(jī)(專們或主性提升礦石，一般稱為主井提升機(jī))，副井提升機(jī)(提升廢石、升降人員、運(yùn)送材料和設(shè)備等，一般稱為副井提升機(jī))和輔助提升機(jī)(如天井電梯、檢修提升等)。 變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升是地下礦山生產(chǎn)的咽喉，所以，無論哪種提升機(jī)，對電氣傳動(dòng)的要求都很高，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，可靠性的高低，都直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的效率和礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。對礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是:有良好的調(diào)速性能，調(diào)速精度高，四象限運(yùn)行，能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，有準(zhǔn)確的制動(dòng)和定位功能，可靠性要求高等。 目前，我國地下礦山礦井提升機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)主要有:對于大型礦井提升機(jī)，主要采用直流傳動(dòng)系統(tǒng)，有采用直流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和晶閘管變流器直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)都存在著直流電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)，如效率不高，維修工作量較大等。對于中、小型提升機(jī)，則多采用交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，如采用交流繞線式電動(dòng)機(jī)，使用電機(jī)轉(zhuǎn)子切換電阻調(diào)速，這種電氣傳動(dòng)系統(tǒng)雖然設(shè)備簡單，但它是有級調(diào)速，調(diào)速性能差，效率低，大量的電能消耗在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻上，而且可靠性也差。 將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國已有幾臺(tái)大型礦井提升機(jī)采用交交變頻調(diào)速系統(tǒng)，取得了很好的效果，但其缺點(diǎn)是功率因數(shù)不高，諧波大，需加諧波和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，交直交電壓型變頻調(diào)速技術(shù)已開始在礦井提升機(jī)中應(yīng)用。例如國外已有礦山將有源前端三電平變頻器應(yīng)用于礦井提升機(jī)上，據(jù)介紹，采用這種變頻調(diào)速的交流提升機(jī)可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是提升機(jī)電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。對于小型交流提升機(jī)已有成功應(yīng)用變頻器的實(shí)例，如山東風(fēng)光電子有限公司和東營市東催科技有限公司合作開發(fā)的變頻器，成功地應(yīng)用于山東寧陽縣華寧煤礦的380V,180kw 的交流提升機(jī)上。 PLC產(chǎn)品的選用PLC在很多國家和領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，因此，也就有很多不同的產(chǎn)品已適用于不同的領(lǐng)域。在很多國家也都生產(chǎn)PLC的產(chǎn)品，例如美國、日本、德國，在此我們采用的是日本的OMRON的PLC。簡單介紹一下：日本的小型PLC很有特色，在小型機(jī)領(lǐng)域種頗具盛名。某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，用日本的小型機(jī)就可以解決。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLC制造商，如歐姆龍、三菱、富士、日立、東芝等。在世界小型PLC市場上，日本產(chǎn)品約占有70％的份額。在中國，OMRON產(chǎn)品的銷量居首位。OMRON的PLC之所以受用戶歡迎，是由于它們具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大，處理復(fù)雜控制的功能強(qiáng)；編程語言是梯形圖和語句表并重，編程簡單，易掌握；特殊功能模塊和智能模塊品種多，使用方便；PLC的網(wǎng)絡(luò)配置簡單，實(shí)用、造價(jià)低；具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢及良好的售后服務(wù)系統(tǒng)。OMRON公司的小型PLC產(chǎn)品:P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列以及CPM2C、CQMCQM1H等都屬于小型機(jī)。前些年，P型機(jī)以高性價(jià)比的優(yōu)勢在我國的銷量相當(dāng)好，現(xiàn)在已被其升級產(chǎn)品、性價(jià)比更高的CPM1A系列所取代。H型機(jī)內(nèi)部配置RS232C接口，其指令系統(tǒng)也遠(yuǎn)高于P型機(jī)，但價(jià)格較P型機(jī)高。CPM2C、CQM1都是模塊式結(jié)構(gòu)。CQM1機(jī)內(nèi)配置RS232C通信接口，有6種CPU模塊，各具不同功能可選擇，而且各種I/O單元自由組合，它們都是高功能的小型機(jī)。CQMIH又是CQM1的升級產(chǎn)品。由于OMRON公司的PLC指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大；編程語言是梯形圖，編程簡單；特殊功能模塊和智能模塊品種多，使用方便；PLC的網(wǎng)絡(luò)配置簡單，實(shí)用、造價(jià)低；具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢，所以本方案采用日本歐姆龍公司的小型PLC系列。第三章 系統(tǒng)概況 單候礦井隸屬于河北開灤礦業(yè)集團(tuán)，位于河北省張家口市蔚縣涌泉莊鄉(xiāng)境內(nèi)北方城村附近，是張市礦區(qū)中心地帶，，設(shè)計(jì)能力150萬噸/年，于2006年10月正式投產(chǎn)?！? 單候煤礦井上膠帶機(jī)集控系統(tǒng)（見圖1）可分為兩部分：1，篩分車間系統(tǒng)。2，儲(chǔ)煤及裝車系統(tǒng)。 其中，篩分車間系統(tǒng)包括圖示的主井至篩分車間膠帶輸送機(jī)、矸石轉(zhuǎn)載膠帶輸送機(jī)、矸石輸送膠帶機(jī)以及篩分車間內(nèi)部所包含的六條揀矸膠帶輸送機(jī)、三條刮板機(jī)等設(shè)備。其余膠帶輸送機(jī)均屬于儲(chǔ)煤及裝車系統(tǒng)。 在設(shè)計(jì)上，要求該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)就地控制與集中控制兩種控制模式，集中控制可以分為連鎖控制和單機(jī)控制等多種控制模式，可以供操作者根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況靈活選用，確保在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)操作靈活、易于維護(hù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或通訊中斷時(shí)本地可以就地控制確保皮帶設(shè)備的正常運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?！ ? 系統(tǒng)硬件部分 整個(gè)系統(tǒng)從上往下可以分
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