l、QJRl-250/1140BP控制系統(tǒng)基本配置
(1)采用S7 -300可編程控制器，并配備西門子CP343一l型工業(yè)以太網(wǎng)模塊。
(2)其他保護(hù)裝置。①跑偏、拉線傳感器；②語音信號裝置；③膠帶縱撕保護(hù)裝置；④煙霧保護(hù)傳感器；⑤堆煤保護(hù)傳感器；⑥超溫灑水、防塵灑水傳感器；⑦打滑保護(hù)傳感器；⑧電流檢測裝置；⑨煤位檢測裝置；⑩超聲波物位傳感器。
2、控制系統(tǒng)的主要功能
2.1啟停控制
(l)逆煤流啟動。末部運(yùn)輸設(shè)備在啟動前，先發(fā)出啟車預(yù)警信號，第1部帶式輸送機(jī)收到啟動信號后在10 s內(nèi)通過擴(kuò)音電話打點(diǎn)預(yù)警啟動；第1部帶式輸送機(jī)啟動、第2部帶式輸送機(jī)收到信號后，同上預(yù)警啟動；依次類推，末部運(yùn)輸設(shè)備最后啟動。
(2)順煤流停運(yùn)。末部運(yùn)輸設(shè)備停運(yùn)后，延時一定時間無煤后，相鄰的前方運(yùn)輸設(shè)備停車。依次類推，直至第1部帶式輸送機(jī)停運(yùn)。
(3)故障停運(yùn)。當(dāng)發(fā)生故障時，故障設(shè)備停止運(yùn)行，故障后方設(shè)備立即停止運(yùn)行，故障前方設(shè)備延時停運(yùn)；故障排除后，按上述延時預(yù)警順序自動啟動。
2.2集中控制
(1)3部帶式輸送機(jī)集中控制。當(dāng)3部帶式輸送機(jī)均無故障時，可采用集控方式操作。首先第1部膠帶機(jī)主站接收到啟動信號后，在10s內(nèi)通過擴(kuò)音電話啟動打點(diǎn)預(yù)警；預(yù)警結(jié)束，發(fā)送給變頻器給定啟動頻率和啟動信號，通過煤流開關(guān)檢測膠帶機(jī)上是否有煤，若有煤，系統(tǒng)根據(jù)煤流負(fù)荷自動進(jìn)行判斷并以某一速度運(yùn)行。無煤時則帶式輸送機(jī)低速節(jié)能運(yùn)行。然后給第2部帶式輸送機(jī)啟動信號，按第1部帶式輸送機(jī)啟運(yùn)方式運(yùn)行。再按以上程序啟動第3部帶式輸送機(jī)。3部帶式輸送機(jī)運(yùn)行后解除后續(xù)刮板機(jī)啟動閉鎖，刮板機(jī)啟運(yùn)�？傊�，集中控制的原則是逆煤流啟動，順煤流停運(yùn)。故障停機(jī)也應(yīng)遵循這個原則。
(2)集中控制、單機(jī)控制。將第2部、第3部帶式輸送機(jī)操作臺的工作方式切換至“集控方式”，主站控制方式切換至“集控單機(jī)”方式，通過現(xiàn)場總線專用通信網(wǎng)絡(luò)“PROFIBUS”可以在主站獨(dú)立地對每部帶式輸送機(jī)進(jìn)行啟、停控制，每部帶式輸送機(jī)的啟動過程和集中控制相同。
2.3遠(yuǎn)方控制
能夠在地面、井下通過第1部帶式輸送機(jī)機(jī)頭的主站操作臺對整個煤流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中及分機(jī)控制。故障狀態(tài)下，各部帶式輸送機(jī)操作司機(jī)可通過本地操作臺來單獨(dú)完成控制。
2.4安全保護(hù)
(1)自動控制系統(tǒng)徹底癱瘓時能通過手工就地啟動運(yùn)行；變頻器故障時能自動切換到工頻運(yùn)行。
(2)電控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動、半自動、手動控制和工頻、變頻切換，也具備遠(yuǎn)方、就地操作等多種功能。
(3)具有故障在線檢測和預(yù)警、報警功能。
2.5保護(hù)屏蔽
將帶式輸送機(jī)操作臺的“工作方式”切換至“檢修方式”時，系統(tǒng)除沿線急停開關(guān)和堆煤保護(hù)、張緊保護(hù)外，其他保護(hù)屏蔽，主設(shè)備正常開停運(yùn)行。
2.6閉鎖
將帶式輸送機(jī)操作臺的“工作方式”切換至“閉鎖方式”時，其他工作方式都無法啟動帶式輸送機(jī)。
此外，該系統(tǒng)還具有獨(dú)立控制功能，即將帶式輸送機(jī)操作臺的“工作方式”切換至“手動方式”時，每部帶式輸送機(jī)可獨(dú)立控制自身啟、停，以及根據(jù)煤流負(fù)荷自動調(diào)整膠帶運(yùn)行速度的功能。
3、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
(I)與電氣軟啟動相比較。①啟動電流小（軟啟動的啟動電流一般為電機(jī)額定電流的4倍左右）；②啟動轉(zhuǎn)矩大，不會出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象（軟啟動為交流調(diào)壓調(diào)速，啟動轉(zhuǎn)矩小，若啟動時負(fù)載較大，就會出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象）。
(2)與液力偶合器相比較。①調(diào)速方便，調(diào)速性能好。大多液力偶合器不能調(diào)速，即便是能調(diào)速，其調(diào)速性能也較差，調(diào)速非常不便，該系統(tǒng)解決了這一難題。②液力偶合器控制時還需要直接啟動電機(jī)，大功率電機(jī)啟動對電網(wǎng)沖擊較大，而變頻器啟動電機(jī)時很平穩(wěn)。
4、控制系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)
(1)在變頻器直流側(cè)通過V/F移相實(shí)現(xiàn)脈波整流，使裝置的諧波抑制能力大大加強(qiáng)，使電網(wǎng)側(cè)電壓與電流之間幾乎無相移，因此功率因數(shù)接近于1．節(jié)約大量的電能。
(2)有完善的保護(hù)功能和檢測系統(tǒng)，發(fā)生故障及時停車，并能自動診斷顯示出故障類型和故障部位，非常便于故障排查。保護(hù)功能包括：①主電路、控制電路的欠電壓、過電壓保護(hù)；②輸出電流的過電流保護(hù)；③電動機(jī)或逆變器的過載保護(hù)；④制動電阻的過熱保護(hù)；⑤超速保護(hù)。
(3)具有無級調(diào)速功能�？煞奖愕剡M(jìn)行各種頻率的設(shè)定和執(zhí)行、運(yùn)行方式的選擇、制動方式設(shè)定等操作。
(4)有多種運(yùn)行狀態(tài)，在整流部分和逆變部分發(fā)生故障時，可直接采用工頻運(yùn)行，最大限度地縮短影響生產(chǎn)的時間。
(5)集成模塊的運(yùn)用及智能化控制，降低了故障率，減少了日常的維護(hù)工作量。
(6)采用PLC控制箱，具有組網(wǎng)和通信能力，能掛接99個分站。電纜最大通信距離為1.2 km，能實(shí)現(xiàn)多臺電動機(jī)的分時啟動、功率平衡和多點(diǎn)驅(qū)動等。具有手動、自動、集中控制和檢修4種工作方式。可實(shí)現(xiàn)啟動預(yù)警、停車、緊急停車、故障保護(hù)。配備了智能識別功能的傳感器，能及時報出故障。并且此控制系統(tǒng)可與礦井監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)礦井自動化控制奠定了基礎(chǔ)。
5、應(yīng)用效果
該項目于2008年12月開始實(shí)施，2009年2月正式投入使用至今，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，在節(jié)能提效方面發(fā)揮了重要作用，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。所用3部帶式輸送機(jī)電機(jī)總功率l 460kW，電量節(jié)約10%左右，若按每天工作18 h計算，全年可節(jié)約電能約90萬kWh，按0.57元/kWh計算，可節(jié)約電費(fèi)約50萬元；全年可減少影響生產(chǎn)時間36 h，按每小時生產(chǎn)600 t煤計算，可增加原煤產(chǎn)量21 600 t，產(chǎn)值約l 700萬元；延長膠帶使用壽命約7%，費(fèi)用降低約16萬元；綜合考慮每班減少職工7人，約減少開支35萬元。
6、結(jié)語
該控制系統(tǒng)在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)煤量自動調(diào)節(jié)膠帶速度的功能，起到了節(jié)能、延長膠帶及輸送機(jī)使用壽命的作用；同時在低速運(yùn)行時能夠產(chǎn)生150%額定轉(zhuǎn)矩，提高了輸送機(jī)重載下的啟動性能，而且還減少了帶式輸送機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊；1人即可控制多部輸送機(jī)，達(dá)到了減人增效的目的。
