中间驱动超长运距顺槽带式输送机电控系统.pdf

第 2 8卷第 3期 2 0 o 7 年 3月 煤矿机械 Co a l Mi n e Ma c h i n e l Vo 1 ． 2 8 N o． 3 Ma r ．20 07 中间驱动超长运距顺槽带式输送机电控系统 夏祥武 。谭栋才 。孙键 。张志芹 1 ． 煤炭科学研究总院 上海分院，上海 2 0 0 0 3 0 ；2 ． 上海电力学院，上海 2 0 0 0 9 0 摘要随着煤矿井下工作面的逐步开采， 短距离顺槽带式输送机已经不能满足要求， 而多部 带式输送机 由于操作和造价等原因已经不能适应市场的要 求。因此带有中间驱动的长运距伸缩带 式输送机就有了很广泛的市场前景。 关键词 中间驱动；长运距 ；顺槽带式输送机 ；电控 中图分类号 T D 5 2 8 文献标志码 B 文章编号 l 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 7 } 0 3 一 O 1 1 5 - 0 3 De v e l o p me n t o f El e c t r i c c o n t r o l o f S h r i n k a b l e Be l t Co n v e y o r wi t h Lo n gd i s t a n c e i n M i d med r i v e XI A Xi a n gwu 。T AN Oo n gc a i 。S UN J i a n 。 。ZHANG 2 一 1 ． C h i n a C o a l R e s e a r c h I n s t i t u t e S h a n g h a i L t d ． 。 S h a n g h a i 2 0 0 0 3 0 。 C hina； 2 ． S h a n g h a i U n i v e r s i t y o f E l e c t ri c a l P o w d e r 。 S h a n g h a i 2 0 0 0 9 0 。 C hi na Ab s t r a c t W i t h the e x pl o i t a t i o n o f the wo r ki n g f a c e u n d e r t h e c o a l mi n e， s h o r td i s t a n c e s h r i n k a b l e s t r a p c a n n o t me e t the n e e d o f the e x p l o i t a t i o n ， a n d mu l t i b e l t c a l l n o t me e t the n e e d o f the ma r k e d f o r i t s o p e rat i o n an d p ric e ， S O l o n gdi s t a n c e mi d d l e d r i v e s h ri nk ab l e b e l t i s c o mpe t i t i v e i n t h e ma r k e t ． Ke y wo r d s mi d dle d r i v e； l o n gdi s t a n c e； s h r i nk ab l e b e I t c o n v e y o r ； e l e c t r i cc o n t rol 0引言 陕西省黄陵矿业集 团 2号煤矿 6 O O万 t 工作面 顺槽带式输送机 ， 运输距离 5 1 0 0 m， 装机容量 3 5 6 0 k W 25 6 0 k W， 运量 3 5 0 0 t ／ h ， 供电电压 l 0 k V， 带宽 1 6 O 0 n l l n ， 是 目前 国内 自行研制 的运距长 、 具有先进 的驱动和监控技术 的超长运距智能化特大 型顺槽带式输送机 。 顺槽带式输送机驱动方式采用头部和中间两点 驱动， 针对这种长距离 、 带 中间驱动 的情况 ， 电控 系 统主要有机头 P L C控制箱 、 中间驱动 P L C控制箱 、 操作台以及带式输送机保护系统 。电控系统主要完 成如下功能 采集输送 带保 护信号 、 控制 主电机 、 与 C S T控制 系统配合 、 与矿方监控系统通讯。 1 系统特点 1 ． 1 5 1 0 0 m长距 离监控 对于本套 电控 系统 ， 最重要 的就是长距离的监 控 。机头控制箱和 中间驱动控制箱相互配合 ， 共同 完成对长距离带式输送机 的控制 ， P L C控制箱的核 心器件选用 A B公司的 L O G I X 5 0 0 0系列 P L C， 并配置 C o n t ml n e t 通 讯模 块 和 光纤 耦 合 器 ， 2台控 制 箱 的 4 基于神经网络的综采设备配套专家系统的应用 根据建立起的工作面生产能力预测 B P神经 网 络模型 ， 将兖矿集团济二煤矿 9 3 0 5试验工作面煤 层赋存地质条件 、 专家对济二煤矿 的管理及技术评 价输入该 网络 ， 得到 9 3 0 5试验工作面的预计产量 为 l 0 ． 8万 t ／ m， 工效 5 0 ． 5 t ／ 工。使用综采工作面设 备参数的神经 网络预测模型对工作面主要参数的预 测值经过导出线性 比例转换后为 支架架高为1 ． 0～ 2 ． 3 m、 支架工作阻力为 4 6 O O k N、 采煤机机身 高度 为 8 7 0 i n i n 、 采煤机采高为 1 ． 2～2 ． 2 m、 采煤机截割 功率 5 0 0 k W、 输送机高度 2 7 5 i n l n 、 输送机运煤量 1 2 0 0 t ／ h 、 过煤高度 2 9 8 i n l n 。工作面主要参数预测值 与济二煤矿配套设备主要参数相近 ， 工业性试验表 明， 预测产量与实际产量相当。 参考文献 [ 1 ] 蒲宝 山． 较薄煤层高产高效工作 面设 备选 型与配套 ． 采矿工程学 新论 [ c] ． 北京 煤炭工业出版社 ， 2 0 0 5． [ 2 ] 胡万昌， 等． 高产高效综放工作面设备配套实践与探讨[ J ] ． 煤炭 科学技术 ， 2 0 0 2 1 ． [ 3 ] 范韶刚 ， 姚建国 ， 樊运策， 等 ． 6 0 0万 t 综放工作 面设 备配套与工艺 设计 [ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 0 1 ， 2 6 ． [ 4 ] 俞书伟 ， 王新宇 ， 时成忠 ， 等． 综 采工作 面生产指 标预测 的改进型 B P神经 网络 [ J ] ．煤炭学报， 1 9 9 9 ， 2 4 2 2 22 6 ． 作者简介高峰 1 9 7 7 一 ， 山东潍坊人， 讲师， 山东科技大学机 械电子工程专业硕士毕业 ， 现主要从事矿 山机 械 、 矿 山机 电技术的研 究工作 ， 电子信箱 j d g a o f e n g s d u s t ． e d u ． c a ． 一 l l 5一 收稿 日期 2 0 0 6 - 1 2 ． 2 0 维普资讯 V o 1 ． 2 8 N o ． 3 中间驱动超长运距顺槽带式输送机电控系统 二 夏祥 ， 等 P L C以光纤 为介质 ， 通过 C o n t r o l n e t 网络进行通讯 ， 可满足长距离数据通讯 的要求 。中部 P L C控制箱 作为头部控制 箱的远程 I ／ O分站 ， 可接收头部 P L C 发出的控制信号， 同时可将中部设备及传感器的状 态传送给头部 P L C ， 2台控制箱相互配合可完成对 各主要设备的控制 ， 并可实时采集 沿线保护传感器 的状态 。系统示意如图 1 。 图 1系统示意图 1 ． 2与 C S T控制箱配合 实现稳 定的曲线起车 对于本套带式输送机 ， 软启动装置选用道奇公 司的 C S T可控软启动装置。C S T可根据用户需要 ， 通过控制器设置所需要的加速度曲线和起动时间。 速度 图 2 C S T的正常起动 曲线 图 2是 C S T的起动 曲线 ， 它能大 幅度地降低输 送带的张力、 电机的功率及结构费用。在起动曲线 中， 延迟 段 的速 度 为额定速 度 的 1 0 ％。在延迟段 内， 下垂输送带被张紧。在延迟段结束后 ， 按最小加 速度或最小冲击的方式完成输送机的起动过程。从 而最大程度地降低 了带式输送机的起动张力。 1 C S T控制箱提供给电控 系统的信号 ①冷却泵的开／ 停信号 开关量无源接点 ； ②风扇的开／ 停信号 开关量无源接点 ； ③C S T 故障信号 开关量无源接点 ； ④C S T的满速信号 开关量无源接点 ； ⑤制动闸的开／ 合信号 开关量无源接点 ； ⑥主电机跳闸信号 开关量无源接点 ； ⑦制动闸控制信号 模拟量4 ～ 2 0 M a 。 2 电控系统提供给 C S T 控制箱的信号 ①交流 2 2 0 V电源； ②冷却泵运行返回信号 开关量无源接点 ； ③风扇运行返回信号 开关量无源接点 ； ④带式输送机的起停信号 开关量无源接点 ； ⑤慢动选择信号 开关量无源接点 ； ⑥紧急停车信号 开关量无源接点 ； ⑦制动闸返回信号 开关量无源接点 ； ⑧主电机的功率信号 模拟量 4～ 2 0 M a ； ⑨输送带速度信号， 用于输送带打滑检测 模拟 量 4 ～2 0 M a 。 1 ． 3人 机界 面及数 据 通讯 电控系统的人机界面主要是通过触摸屏来实现 的。在触摸屏上可 以准确地显示 主电机的电流 、 功 率、 功率因数， 各项绕组的温度 、 轴承的温度、 输送带 的速度 、 运行时间 、 故障状态和报警时间等 ； 设备的 运行状态包括主电机 、 冷却泵 、 风扇 、 电液闸 、 输送带 的张力和转载机的运行状态等。 对于数据通讯 ， 由于在 C o n t r o l l o g i x系统 中所有 的 T A G都是可以自我命名的 ， 因此在触摸屏 中就不 可能找到相对应的数据类型。必须进行注册。 在 t g ix S 0 0 0的编程环境中， 通过 l o g i c 菜单下 面的 m a p 3 ， 5 ／ S L C M a p p i n g 项 目可以实现对触摸屏 对应的映射 。如在 F i l e N m n b e r 下新建一个文件名 5 ， 选择对应的 T A G类型 I N T ， 点击 O K 。则在触摸屏 的编程环境中可找到 I N T 0 0 5 0 0 0 0 0 ， Z在 I N T 0 0 5 0 0 0 0 0 中的 0 0 5即为和 P L C对应的文件名， 0 0 0 0 0即为数据 地址 。 2 运行流程图 图 3为起车流程图， 图 4为停车流程图。 一 1 1 6一 图 3 起 车流程图 维普资讯 第 2 8卷第 3期 2 0 0 7年 3月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e r y V0 王 ． 2 8N o- 3 Ma r ． 2 007 锚杆拉力测试系统的设计 廖高华。欧阳林霞 南 昌工程学 院 ，南 昌 3 3 0 0 9 9 摘要 研制 了一种性价比高的锚杆拉力测试系统。以高速单片机为主控 器， M O D E M通信接 口， 利用 P C丰富的资源， 实现 了锚杆工作状况监 测、 记 录历 史数据查询和 受力趋势计算机分析等 功能。实验证明， 测试系统为本安型 ， 用于检测时， 最大量程 6 0 0 k N， 测量误 差 5 ％， 测定实时可 靠、 抗干扰性能强、 人机接口方便， 具有良 好的适应性和 自 保护能力。 关键词锚杆 ；监测 系统 ；单片机 ；模数转换器 中图分类号 T D 3 5 3 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 7 } 0 3 ． 0 1 1 7 0 4 De v e l o p me n t o f Pu l l Te s t i n g S y s t e m f o r An c h o r Bo l t LI AO Ga oIma。 OUYA NG L i nx i a N a n c h a n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 。 N a n c h a n g 3 3 0 0 9 9 。 C h i n a Ab s t r a c t A n e w i n t e l l i g e n t p u l l t e s t i n g s y s t e m f o r a n c h o r b o l t h a s b e e n d e v e l o p e d．B y u s i n g t h e t e c h n o l o g y o f the c o n t rol the o r y，the c o mp u t e r n e t wo r k， s e ri a l c o mmu n i c a t i o n， s i n g l e c h i p mi c r o c o mp u t e r ． 3 he s y s t e m h as f u n c t i o n o f m o n i t o ri n g w o rk s t a t e for a n c h o r bol t ， r e c o r d i n g h i s t o ri c al d a ta， i n q u i ri n g a n d c o m p u t e r analy z i n g s t r e s s t mn d．I t h as b e e n p r o v e d t h a t n o t o n l y h as n i c e r e al t i m e c o n t rol an d c o n v e n i e n t ma nma c h i n e c o n y e r s a t i o n，b u t i t i s n i c e a d a p t a t i o n an d sel f-prot e c t i o n a b i l i t y． K e y w o r d s anc h o r ； m o n i t o ri n g s y s t e m； s i n gl e c h i p mic r o c o m p u t e r ； A ／ D c o n v e r t e r 0引言 锚杆及锚喷支护技术是井巷支护的一项重大技 术改革 ， 是矿山巷道的主要支护形式之一， 具有结构 简单 、 操作方便 、 成本低等优点， 据统计， 目前煤矿中 超过 5 0 ％的巷道采用这种支护形式。锚杆 的支护 质量一直是研究 的重点 ， 它事关 巷道 的使用安全和 围岩稳定。为了保证岩巷及煤巷使用锚杆支护能够 达到安全可靠的要求， 应当对锚杆受力状 态进行检 测 。 1 测试 系统的结构 锚 杆拉 力测试 系统 分为测 力传 感器 、 拉力测 试仪 、测试 系统软件等 几部分。系统是基 于高速 单片机 W 7 7 E 5 8 为核心，与存储器、信号处理电 路、人机接口电路、看门狗电路等模块组成其控制 算法 的程序固化在存储 器中， 与 P c机构成上下位 机控制结构。P c机主要完成人机交互界面的管理 、 系统编程 、 图形功能 、 参数设定及 自诊断。测力传感 器安装在矿井巷道壁上， 将锚杆受力转变为线性变 化的电信号 ， 其满量程输 出电压约在 1 0 m V。测试 仪将此信号通过模拟电压变换后经 A ／ D转换得到 数字信号， 再通过内部单片机完成对数字信号运算 、 存储 、显示等功能 。计算机上的数据处理软件 图 4 停车流程图 3 结语 对于带中间驱动的超长运距带式输送机的电控 研制 ， 采用国内先进技术 ， 可以完全满足如今黄陵二 矿的要求， 有很广泛的应用前景。 参考文献 [ I ] 可控起动传输 c sr 设计选 用手册 [ K] ． 美 国 道奇 公 司， 2 0 0 3． 作者简介 夏祥武 1 9 7 7 一 ， 山东阳谷人 ， 工程 师， 2 0 0 2年毕 业 于山东科技大学电气 自动化专业 ， 现 在主要 从事带式输 送机控 制和 电气开关 的研制 工作 ， 电话 0 2 1 6 4 3 8 2 3 4 41 9 0 5 ，电子 信箱 x i a x ． i a n g w u 1 6 3． e o m 一 l l 7一 收稿 日期 2 0 0 6 - 1 2 2 8 维普资讯