马道头煤矿主斜井带式输送机电控系统

杨彦飞

摘 要：矿井主斜井提升带式输送机担负矿井井下原煤运输任务，是矿井生产的关键咽喉设备。带式输送机电控系统包括高压变频调速系统、PLC网络化操作系统、智能上位监控系统、输送机保护系统等。电控系统设计包含了系统框图和系统实现的功能，并对该系统的设备相关参数进行了阐述。

关键词：带式输送机 高压变频器 PLC控制系统 智能上位监控系统 输送机保护系统

中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-01

马道头矿井设计生产能力为10 Mt/a，采用斜井开拓方式，在工业场地设主、副斜井。主斜井带式输送机担负全矿煤炭的运输任务，输送机带长3040 m，带速0～5 m/s。电动机电压为10 kV，功率3150 kW，三台工作。

1 电控系统总体技术要求

1.1 系统构成

主斜井带式输送机电控系统包括高压变频调速系统、PLC网络化操作系统、智能上位监控系统、输送机保护系统等。电控系统结构图见图1。地面设置一台工业控制计算机、一台不间断电源及相应的控制软件与信号传输设备，通过网络与输送机机头的嵌入式计算机进行通信。在控制室内设置一台PLC控制柜，完成输送机外围设备控制设备的远程控制以及采集被控设备的运行状态及相关的模拟量参数，一台嵌入式本安型计算机及多功能控制驱动器，提供沿线的保护以及机尾被控设备的控制，由此两部分组成控制装置。

1.2 系统功能要求

1.2.1 传动系统要求

传动系统采用全数字高压交-直-交变频调速系统，要求能适应相应输送机系统的各种工作情况，变频器的过载能力大于电动机的过载能力，按照预定的速度和工艺要求实现输送机的启动、加速、匀速、减速、停车等运行方式，使输送机具有较高的运行效率。

1.2.2 控制系统要求

系统具有远程集中自动控制、就地自动控制、就地手动控制（检修方式）等多种控制功能。（1）远程集中自动控制：地面工控机作为整个输送机集控系统的控制主站，控制主斜井输送机以及其他设备的开停。（2）就地自动控制：将工作方式设置为就地自动控制时，则输送机的起停直接由本安计算机进行控制，实现一键自动起/停输送机。（3）就地手动控制（检修方式）：将控制机设置“手动”方式时，由本站的PLC控制柜对输送机相关设备进行手动开停控制，手动方式只作为备用方式或检修时使用。

2 主要电控设备的配置

2.1 高压变频调速装置

变频器为西门子6SR4502 10-10-5250 10 kV/260A 5250 kVA高压交-直-交变频调速装置。采用全数字技术矢量控制技术，功率部分采用IGBT的电压源型48脉动交流变频传动装置。单元串联矢量控制正弦波脉宽调制叠波输出，10 kV每相8个单元，17电平。变频器引起的电网谐波电压和谐波电流含量满足IEEE Std 519-1992和GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》对谐波含量的要求。

2.2 监控系统

监控系统选用西门子公司的S7-300可编程控制器，完成以下功能。

（1）通过控制柜触摸屏控制输送机及配套设施（冷却风扇、拉紧装置、减速器、变频器等），可在触摸屏上通过按钮设定操作参数。PLC柜设定输送机运行曲线，并保证变频器同步功能。

（2）状态显示：本安计算机上可动态图形显示输送机状态、主电机状态、制动闸状态；高、低配电柜状态参数显示及监测（合闸、分闸、高压柜电压电流信号）。监测电机、变压器状态。（3）故障指示：本安计算机上实时显示输送机跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水等保护信号。如发现各状态参数异常时可报警。（4）记录和历史查询功能：系统具有操作、开停、故障、运行状态数据的记录和查询功能。（5）沿线闭锁位置显示。（6）控制系统可与自动化调度网联网，实现在矿调度室对输送机的监控。

3 结语

该电控系统已调试完毕，投入运行。经实践证明，本电控系统实现了输送机力矩响应速度快，控制精确系统可靠性高、操作简单、运行稳定，为煤矿创造了较大的经济效益，具有较高的推广价值。

参考文献

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