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KHP157 矿用带式输送机保护装置 KHP157 矿用带式输送机保护装置 使 用 说 明 书 使 用 说 明 书 常州联力自动化科技有限公司 版本号 1 2 3 4 5 发布日期 2007.10.20 目目 录录 一 概述 二 执行标准 三 装置组成及功能 四 工作原理 五 安装接线 六 使用操作方法 七 维护及故障维修 八 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器 九 运输和贮存 1 一 概述 KHP157 矿用带式输送机保护装置 （以下简称保护装置） ， 其组成设备为矿用 本质安全型或矿用隔爆兼本质安全型设备，适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危 险的环境，用于煤矿井下带式输送机及其它设备的电气控制、监测和综合保护。 该装置以 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器（以下简称控制器） 为核心控制单元， 具有现场可编程、 输入/输出点数可扩展、 工作可靠、 操作方便、 扩展灵活等特点，装置设计灵活、保护功能齐全、显示信息丰富，可以可靠和方 便的实现相关设备的控制联锁及保护功能。 二 装置组成及功能 该保护装置由 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器、输送机保 护传感器及信号联络装置等设备组成。组成保护装置设备的基本配置如表 1，用 户也可根据具体情况选配表 2 所列设备，组成功能更完善、强大的保护装置。 表１ 保护装置基本配置 名 称 型 号 结构形式 数量 备注 矿用隔爆兼本质安 全型可编程控制器 KXJ0.4/127 Exd[ib]Ⅰ１ 速度传感器 KG5007A ExibⅠ 1 用户自定 胶带跑偏开关 KG1007A ExibⅠ 10 每 150 米设一对 矿用本质安全型 急停闭锁开关 KHJ0.05/16 ExibⅠ 10 每 100 米设一台 物料探测传感器 KG1006A ExibⅠ １ 电缆 MHYVRP 4Х2 根据设计定数量 用户软件 １套 表 2 可选用的配套产品 名 称 型 号 结构形式数量 备注 矿用本质安全型 多功能扩播电话 KTK110 ExibⅠ 10 每 200 米一台 矿用本质安全型 控制器 KXH0.09/16 ExibⅠ 5 用户自定 矿用隔爆兼本质安 全型变换箱 JXJ0.05/127 Exd[ib]Ⅰ2 用户自定 烟雾传感器 KGN1 ExibⅠ 1 用户自定 纵撕保护装置 GVY－2K ExibⅠ 1 用户自定 压力开关 YLK15-iI ExibⅠ 1 用户自定 矿用隔爆兼本质安 全型直流电源 DXJ0.28/16 Exd[ib]Ⅰ1 用户自定 控制器是本保护装置的控制核心，具有本安和非安信号的转换功能，它完成 装置的信号检测、设备控制与保护以及输送机的各种状态的显示。 保护传感器可以根据有关规程及用户要求选配，完成输送机保护及信息检 测，可实现输送机打滑、堆煤、跑偏、超温洒水、烟雾、纵撕、闭锁保护及胶带 速度测量等功能。 KTK110 矿用本质安全型多功能扩播电话（以下简称扩播电话）完成起车前 的自动预告、沿线打点联络以及电话通讯等功能。 注设备安装使用前，请务必仔细阅读相关设备的使用说明书。 注设备安装使用前，请务必仔细阅读相关设备的使用说明书。 2 装置额定工作电压AC127V；装置输入总视在功率不大于 300VA。 装置各设备连接 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器到第一台 设备（KXH0.09/16 矿用本质安全型控制器、JXJ0.05/127 矿用隔爆兼本质安全型 变换箱、KTK110 矿用本质安全型多功能扩播电话、KHJ0.05/16 矿用本质安全型 急停闭锁开关）及之后的两设备间的距离都不超过 100m。 JXJ0.05/127 矿用隔爆兼本质安全型变换箱到 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安 全型可编程控制器的最大距离不超过 1km，其它设备到 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼 本质安全型可编程控制器的最大距离不超过 2km。 三 工作原理 保护装置的工作由信号检测、逻辑运算、控制输出等过程组成，这些过程的 实现均由控制器自动实现。 1 信号检测 首先由各种传感器检测出输送机的各种信号，这些信息输入到控制器内部， 控制器根据输入信号和用户程序执行结果， 控制开关量输出信号， 完成控制功能， 实现输送机的启动预告、设备运行状态检测和保护。被检测信号基本上可分为开 关量（无源接点型开关量）和模拟量（频率量）两种。 开关量信号有堆煤、洒水、烟雾、主电机开关的故障接点、电机开关返回 接点、勺杆的高位和低位位置开关等。开关量信号是通过接点的通断，进入控制 器或本安控制器的配置为开关量的输入口。接点闭合时，通过光耦向内部送入一 低电平信号（ “0”信号） ；接点断开时，向内部送入一个高电平信号（ “1”信号） ， 本安控制器将状态传送至控制器，由控制器根据高、低电平信号和编程设置，判 别设备的运行状态及是否有故障发生。 频率量信号有胶带速度。由速度传感器 KG5007A 输出的频率信号输入到 本安控制器的配置为模拟量的输入口，实现输送机运行速度的检测。 在输送机运行的启动、运行、停机、急停等各个阶段，本保护装置的控制器 随时监测如打滑、堆煤、跑偏、超温洒水、烟雾、纵撕、闭锁等传感器的信号， 一旦发生故障，立即显示，并判断是否为停车类故障，若是停车类故障，控制器 将发出报警声，并进入事故停车处理。若为报警类故障，则只报警不停车。 2 控制原理 保护装置对电磁起动器、电机等外部设备的控制是通过接点的通断来实现 的，即开关量控制。开关量输出分为本安开关量输出和非安开关量输出。 控制器对外部设备的控制方式分两种自动控制方式和单机控制方式。以调 速型液力耦合器驱动三台电机为例 2.1 自动方式 进入主菜单运行自动。此工作方式是通过前面板上的开停旋钮的启动信 号来授权系统程序自动完成输送机的启动。 2.1.1 主电机的控制 控制器通过检测外围传感器有、 无故障， 根据开停旋钮的操作 （ “开” 或 “停” ） ， 通过程序自动控制转换模块输出本安接点信号，如果电机的电磁起动器开关的远 控回路是本安型，则该接点直接与开关远控回路联接，控制电机的开停；如果开 关远控回路为非安型，则用 12V 电源通过该接点去驱动控制器的（转换模块）本 安（I）→非安（d）转换回路，其输出的继电器非安接点与电机开关的远控回路 相连，控制电机开停。 2.1.2 勺杆电机的控制 控制器通过程序自动控制开关量输出或关闭 12Ｖ电压信号， 12Ｖ电压经勺杆 3 高、低位行程开关的常闭接点去驱动控制器的（转换模块）本安（I）→非安（d） 转换接口，AC220V 电源通过其输出的继电器接点直接与伺服电机的线圈相连， 控制勺杆的加载和减载。 2.1.3 扩播电话的控制 控制器在装置无故障时收到“开”的命令后，由程序自动向扩播电话发出启 动预警信号，扩播电话收到信号后发出起动预告信号，并经沿线扩播电话在整条 输送机机范围内发出预告信号。 2.2 单机方式 进入主菜单运行单机 在这种工作方式时，所控制设备的开、停均由在单机控制菜单画面中用键盘选择控制， 控制器仅仅起监测作用，此时皮带处于无自动保护的单机控制状态。该方式作为一种备用工 作方式提供给用户，只能特殊情况下使用，一般情况下我们不建议使用此种工作方式。 2.3 遥控方式 进入主菜单运行遥控 在这种工作方式时，所控制设备的开、停均由在上位机选择控制，此时皮带处于无自动 保护的单机控制状态。 四 安装接线 1 安装 保护装置设备的具体布置由用户根据现场情况而定，常规的布置及安装方 法控制器、本安控制器、变换箱及电磁起动器等应放置在机头机电设备集中的 地方，最好有一个专门的控制峒室。 1.1 KG1006A 物料探测传感器 一般吊挂在机头胶带卸载入处，或机头的煤仓内，正常的煤流运动应不能碰 击堆煤传感器，但当卸载点发生堆煤时，滞留的积煤应能触及堆煤传感器，使它 发生倾斜。安装时，可用传感器上附带的吊环螺钉直接安装，也可采用钢丝绳或 链条悬挂。 用于料仓时，最好安装在下落物料不直接撞击的地方，或在传感器上部加上 保护管；当传感器安装于靠近仓壁的地方时，离仓壁的距离应保证传感器倾斜时 能可靠动作；为使传感器在较小空间内也能动作，应尽量缩短悬挂链的长度，在 上部增加一段钢性件或缩短探杆的长度。 1.2 KGN1 烟雾传感器 一般吊挂在主传动滚筒的上方，根据现场风向，以稍靠近下风口为宜。吊挂 处不应有严重淋水及粉尘。 1.3 KG5007A 速度检测传感器 一般安装在上皮带的下方，因为皮带在起动时重载和轻载胶带升降幅度较 大，为了避免传感器的传动轮与胶带脱离，应靠近滚筒附近安装为好，以使速度 传动轮升降幅度不致过大，或紧贴换向滚筒安装。安装时要调整角度及位置，以 保证胶带满载和空载时，在允许跑偏的范围内，传感器传动轮与胶带紧密接触。 1.4 KHJ0.05/16 矿用本质安全型急停闭锁开关 一般安装在输送机行人一侧的机架上，电缆作为拉绳，闭锁开关之间的一般 间隔为 75100 米。 安装时，用户应根据本开关的安装孔尺寸，自制安装板。用钩形螺栓固定在 输送机架的侧部，然后将开关固定在安装板上。 1.5 KG1007A 胶带跑偏开关 跑偏开关一般安装在输送机两侧，在机头、机尾等重要部位各设置一对，以 4 靠近闭锁开关安装在为宜，安装时一定注意安装架在任何情况下都不能影响胶带 输送机，以免刮伤胶带。 1.6 KTK110 矿用本质安全型多功能扩播电话 扩播电话一般每隔 200 米装一台。安装时，用户应根据扩播电话的安装孔尺 寸，自制安装板。用钩形螺栓固定在输送机架的侧部，然后将扩播电话固定在安 装板上。 1.7 YLK15-iI 压力开关（KG3009 超温洒水灭火装置） 产品出厂时控制管路已装成一体，开箱后只要将滤流器，2”闸阀按水流方向 装在自动闸阀前面，然后接入 2”供水管路,控制管路出水口通过异径弯头、管路 与洒水装置相接即可。 本装置的洒水由主喷嘴管和支喷嘴管同时进行，主喷嘴管应吊装在保护区皮 带上方， 距皮带面高 1.21.5 米， 支喷嘴管装于主滚筒旁侧， 喷嘴距滚筒面 0.40.8 米，除主喷嘴管和支喷嘴管外，与控制管路远近、如何固定等可根据现场情况确 定，所需管子由用户自备。 本装置要求工作水压为 0.31.0Mpa 若水压超过 1.0MPa 时， 应在控制管路前 加装减压阀。 1.8 KXH0.09/16 矿用本质安全型控制器 本安控制器一般安装在机头机电比较集中的地方，在其他需要控制或有频率 量、开关量输入的地方。安装时，用户可将其悬挂在所控设备的侧部。 1.9 JXJ0.05/127 矿用隔爆兼本质安全型变换箱 JXJ0.05/127 一般安装在机头机电比较集中的地方， 在其他需要控制或有频率 量、开关量输入的地方，其可以控制非安设备如控制勺杆电机。安装时用户可自 制一个安装支架台，将其置于所控设备附近。 2 接线 控制器与各设备间的接线应严格按照图纸对应接线， 接线应牢固不松脱,不应 有毛刺。控制器需外部提供 AC127V 电源。皮带沿线信号均通过一条 8 芯矿用屏 蔽通信电缆连接到控制器中，各闭锁开关的间连接用 8 芯接插件对插即可，两跑 偏开关通过一条 4 芯电缆就近进入同一闭锁开关中。其它传感器接线均通过 8 芯 电缆与控制器连接，具体接线请按照附图 1KHP157 矿用带式输送机保护装置 外部电缆图进行。 电源变换箱部分严禁带电开盖接线。 电源变换箱部分严禁带电开盖接线。 五 使用操作方法 本保护装置有自动、 单机等工作方式， 工作方式的选择通过菜单选择来实现。 下面分别介绍各种方式的操作 1 自动控制 这是本保护装置推荐的使用方法，在这种方式下，控制器参与监测和控制， 实现完善的控制和保护功能。具体操作如下 进入主菜单运行自动 1.1 开输送机 1.1.1 操作 将前面板上的开停旋钮由“停”旋向“开”档。 ● 勺杆必须都在低位，然后再开始起动。 ● 如保护装置没故障，此时输送机自动开始起动。 ● 如果装置有停车类故障，此时控制器报警并显示，输送机不能起动。 ● 如在起动或运行中，出现任何一种停车类故障，都将立即停输送机， 5 同时自动显示发生的故障并报警。 1.1.2 自动起动过程 首先预告，同时勺杆均应在低位。 预告完成后，油泵电机启动，待油泵电机启动后起动１号主电机。 （只要勺 杆有一个不在低位，就不能启动主电机） 延时 3～4S，起动 2 号主电机；同时测 1 号主电机开关接点返回信号（接点 闭合） 。如接点不闭合，则液晶显示“１电机故障” ，报警并停机，如接点闭合， 则继续。 延时 3～4S，测 2主电机开关返回信号，如接点不闭合，则液晶显示“2电 机故障” ，报警并停机；如接点闭合，则同时对 1、2 号勺杆进行加载控制，直到 勺杆到高位为止。 勺杆到高位后，皮带则按额定速度正常运行。 以上起动过程均由程序自动控制，无需人工操作。 以上起动过程均由程序自动控制，无需人工操作。 1.2 正常停输送机 1.2.1 操作 将前面板上的开停旋钮由“开”旋向“停”档，执行停车命令，此时输送机 减速停车。 1.2.2 正常停车过程 首先停机尾给煤机，延时一段时间（物料从皮带机尾到机头的运行时间） ， 待皮带上煤拉空后，各勺杆同时减载（向低位推勺杆） ，直到勺杆到低位为止； 然后停主电机，停车过程结束。 以上停车过程均由程序自动控制，无需人工操作。 以上停车过程均由程序自动控制，无需人工操作。 1.3 急停输送机 本保护装置在输送机运行的各个阶段，如出现打滑、堆煤、跑偏、超温洒水、 烟雾、闭锁等停车类故障时或按下“急停”按钮，都将实行紧急停车；急停时， 停主电机的同时将勺杆一直推向低位、控制抱闸。 在胶带起动和停车过程中，如勺杆因机械故障不能到达高位或低位时，控制 器将自动延时处理，延时时间到而勺杆仍到不了位置，则自动停止勺杆控制，并 作为停车类故障处理，以防止勺杆电机的损坏。 2 单机控制 单机控制全部由单机选择菜单来控制，它作为一种备用工作方式提供给用 户。在单机方式下此时控制器只起监测作用。按照画面提示分别单个启动电机。 单机方式下，所有保护均不参于控制，只起监测作用。应尽量少采用该方式 运行。 单机方式下，所有保护均不参于控制，只起监测作用。应尽量少采用该方式 运行。 3 状态显示 控制器面板上有液晶显示器，当出现故障信号时，将对应显示出该信号。液 晶为汉字显示，在皮带运行过程中可提示各个信号信息。 3.1 进入主菜单状态设备状态闭锁状态、电话状态、IO 状态 ① 闭锁状态闭锁地址、各个口的状态和设备状态。 ② 电话状态电话地址、输入输出状态和设备状态。 ③ IO 状态本安控制器地址、开关输入口状态、模拟量输入状态、输出状态和 设备状态。 3.2 进入主菜单状态故障状态X 故障、故障历史 ① X 故障即显示故障，显示故障号、注释和当前状态值。 ② 故障历史显示故障号、注释和故障发生的时间。 6 3.3 进入主菜单状态内部数据M 值、I 值、O 值、模拟量、定时器、计数 器、D 值、SP 值、通信数据 主要显示所有参数。 3.4 进入主菜单状态用户程序 主要显示用户程序，不可更改。 详细操作见 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器操作手册。详细操作见 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器操作手册。 4 故障信号处理 故障发生时，显示屏显示故障状态，同时蜂鸣器报警，按下“消音”键后， 报警声立即停止；当故障排除后，蜂鸣器停止报警，设备状态显示正常值。 故障发生并处理恢复正常后，必须按“清除”键才能消除控制器上的故障信号。故障发生并处理恢复正常后，必须按“清除”键才能消除控制器上的故障信号。 六 维护及故障维修 1 控制器维护 ● 严禁带电拔插各模块； ● 严禁在皮带运行时进入地址配置模式； ● 非专业人员严禁进入“编程”模式。 详见 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器使用说明书” 。 详见 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器使用说明书” 。 2 保护装置传感器维护 ● 沿线闭锁开关动作后应及时清除复位，并经常检验其动作情况； ● 速度传感器应经常检查其固定架有无松脱，保证速度检测轮紧贴皮带； ● 烟雾探头应每星期清理一次； ● 堆煤探头应经常检验其动作可靠性； ● 皮带沿线的闭锁开关及打点信号器严禁用水冲洗； ● 保护装置传感器动作后应及时处理。 3 故障维修 3.1 自动方式下无法启动 “开停旋钮”由“停”旋向“开”档后，无预告，开不了车。 检查步骤 检查液晶显示器第一行是否显示在“自动”状态。 如果不是，进入主菜单运行自动，再试能否开车。 检查开停旋钮接触是否正常。 如果都正常，则需检查有无急停故障没有清除。按“清除”键，如仍有故障 报警，则应先找到对应故障，清除之；清除后再开车。 注意换任何模块，必须在控制器完全停电的情况下方可以进行，否则会损 坏设备。 注意换任何模块，必须在控制器完全停电的情况下方可以进行，否则会损 坏设备。 3.2 单机方式下无法启动 步骤 对照装置接线图，测量对应输出端子是否有输出。 检查相应输出是否正常。如不正常，请依照“KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安 全型可编程控制器使用说明书”检查其故障。 如正常，检查相关的电磁起动器工作是否正常。 七 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器 详见 KXJ0.4/127 矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器说明书。 八 运输和贮存 1 运输 7 包装后的装置在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适用于水运、陆运及空运 等各种运输方式。 2 贮存 包装后的装置应能在温度为-10℃～＋40℃，相对温度不大于 90％的环境 中贮存 12 个月以上。 常州联力自动化科技有限公司常州联力自动化科技有限公司 地址常州新北区庆阳路 6 号 邮编213125213125 电话0519-8225709 88225710 88225712 0519-8225709 88225710 88225712 传真0519-5956579 E-mailsales 0519-5956579 E-mailsales 网址