该控制系统具有智能化程度高、使用方便、安装操作简单、易学易用等特点，能适应固定式或可伸缩式输送机的软起动、功率平衡、自动张紧等多种复杂控制和综合保护要求。系统除能实现单机控制外，还可通过数据传输，组网实现大范围内的集中监测控制功能。
1、带式输送机电气控制系统的组成及工作原理
本系统分为手动／自动模式和单台／集控模式。手动状态主要用于单台调试及故障检修。在手动状况下，各传感器只检测和报警，可用于某传感器故障时的强迫启动。自动方式用于单台或多条胶带机的集中控制，为正常情况下的工作模式。集控必须在自动模式下才能运行，主要指多条胶带机的远程监控。
1.1系统组成
带式输送机的电气控制系统由电气控制部分、保护用传感器及计算机终端组成。本系统的主要控制部件是PLC，综合各方面因素考虑，选用德国西门子公司生产的S7 -200PLC，配合外围传感器进行控制和保护。其中电气控制部分是本文介绍的重点；各传感器直接或间接地连接到PLC上作为开关量输入，可起到保护胶带机正常运行的作用；计算机终端是客户监控端，用户可通过操作界面组态王来监控胶带机的运行，并随时监视各传感器的运行状态。硬件结构图如匿1所示。执行器和传感器主要由速度传感器、跑偏传感器、撕裂传感器、煤位传感器、烟雾传感器、拉绳开关、温度传感器、声光报警装置等组成。跑偏传感器分别在胶带机的输送机机头和机尾，并成对对称安装；拉绳开关每50m设置一个，固定在设备沿线位置；语音报警装置每100m设置一个；速度传感器安装在驱动装置附近；烟雾传感器悬挂于驱动装置附近下风口处；堆煤开关安装于卸载点；张紧绞车起动器安装于张紧绞车附近；纵撕传感器安装于受料点沿胶带运行方向10m左右的地方。
1.2系统工作原理
系统工作原理简介如下：系统启动前各台设备预警；地面输煤生产线上各设备按逆煤流方向顺序延时起动，按顺煤流方向顺序延时停车；输煤线上任一设备因故障或其它原因停车时，来煤方向各设备立即停车，顺煤方向顺序延时停车，以避免堆煤，减少皮带压煤；在紧急情况下，任一设备都可通过现场急停按钮实现紧急停车；对各台设备的运转状态实时自动检测，并将信息传输给PLC与计算机；各台设备的运转情况及故障报警等信息都可以在计算机屏幕上动态模拟显示。
2、电气控制系统的保护原理及界面设计
2.1PLC程序设计
针对上述内容，带式输送机的保护可分为信号检测、逻辑运算、控制输出等，这些过程均由PLC自动实现。首先由各种传感器检测出胶带机的各种信号．将这些信息输入到PLC内部，由PLC内CPU判断，同时根据控制输入的要求，依照编定的程序，完成控制功能，实现启动预告、设备运行和胶带机保护。下面主要介绍电控系统中开关信号的处理、频率信号的处理和模拟量的处理。
2.1.1开关量信号
开关量信号有温度堆煤、拉绳闭锁、煤位、烟雾、主电机返回等信号，可分为无电位的开关量和有电位的开关量两种。对于有电位的开关量，因为PLC的开关量输入需要标准的参考电压DC24V，所以要将非标准的电压经过放大电路将其转换为PLC能够识别的标准参考电位。
2.1.2频率信号
由速度传感器输出峰值Sv的方波信号进入PLC的高速计数口（简称计数口），实现胶带机运行速度的检测，并实现打滑和断带保护。该频率信号与胶带速度的对应关系为：，-120v，其中，为输出频率值，单位为Hz；F为胶带速度，单位为m/s。
系统对带式输送机的速度控制如下：皮带机正常运行后，PLc通过速度传盛器检测胶带输送机的实时速度，与额定速度比较，当检测到的速度v>70%（%为胶带机额定速度）时认为正常；当30%《VS70%%且持续数秒，认为打滑故障发生；当0≤V≤30%“且持续数秒时，认为断带故障发生，执行相应的操作。
2.1.3模拟信号的处理。
检测三相主电流，通过电流互感器检测主电机的三相电流，将其转换为0~5A的交流信号，再经过电量变送器进行光耦隔离后，将其转换为0~5v的直流信号，送至PLC的模拟量输人模块。该0~5V的电压信号与0～5A的电流信号遵循严格的线性关系，能够反映主电机三相电流是否过载、断相或短路。
经转换、隔离后的O_5V电压信号送至PLC模拟量输入模块，CPU进行相应的运算，从而进行过载、断相、短路保护。过载保护按照反时限法则进行，过载保护动作特性见表l所示。
短路保护：主回路三相工作电流中的任何一相电流大于8倍额定电流时，认为短路。断相保护：主回路三相工作电流中任何两相电流相差0.6倍且持续120s以上时，断相保护动作。
2.2组态界面设计
控制系统上位机采用工业计算机IPC610与组态软件组态王相结合，将Siemens PLC200通过PCI电缆连接到计算
机的RS232串口，组建MP1(multiply pmt inledace)网络进行通讯。由组态软件设计的人机界面图像清晰，动态显示设备的运行状况和各执行传感器的状态，进行参数实时检测和历史数据查询，并能在设备发生故障时对位显示故障位置及故障类型，同时在工作现场，控制台也会有声光报警和语音报警，提示操作人员根据情况及时做相应处理。
3、结语
该PLC电气控制系统具有智能化程度高、使用方便、安装操作简单、易学易用等特点，能适应固定式或可伸缩式输送机软起动、功率平衡、自动张紧等多种复杂控制和综合保护要求，使用范围广。本装置除能实现单台胶带机控制外，还可通过数据传输，实现多条胶带机的集中监测控制功能，具有一定的市场经济价值。
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