華新水泥股份有限公司入廠物料運輸係統
，設計時曾作過鐵路運輸、公路運輸和帶式輸送機運輸等多個方案比較，由於後者具有成本低、運輸快、運量大的明顯優勢
，故最後采用了大運量、長距離過湖膠帶機運輸物料的方案，下麵對我院設計的人廠運料係統采用的新工藝、新技術和電控係統作一介紹。
1、入廠運料係統概況
    華新水泥股份有限公司入廠運料係統共有帶式輸送機10條，其中管狀輸送機一條


，長100m，電動機1×150kW；過湖帶式輸送機一條，由南岸原料區穿越張家湖至北岸生產區，長約3. 3km
，配有驅動電動機3×400kW
，采用可調矩液力偶合器3台，頭尾兩端驅動，帶速2.5m/s，單向運輸能力700t/h，雙向運輸能力1000t/h；倉下裝載輸送機一條，長100m
，電動機1×90kW；另有7條給料輸送機，每條10m左右
，電動機功率5-7. 5kW不等。
2、控製係統的幾個關鍵技術問題
    (1)大運量、長(chang)距(ju)離(li)過(guo)湖(hu)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)重(zhong)量(liang)很(hen)重(zhong)

，在(zai)空(kong)載(zai)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)對(dui)膠(jiao)帶(dai)的(de)強(qiang)度(du)和(he)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu)也(ye)很(hen)高(gao)
，功(gong)率(lv)大(da)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)要(yao)求(qiu)膠(jiao)帶(dai)有(you)高(gao)的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)
，因(yin)此(ci)要(yao)求(qiu)輸(shu)送(song)機(ji)啟(qi)動(dong)時(shi)的(de)加(jia)速(su)度(du)必(bi)須(xu)限(xian)製(zhi)在(zai)一(yi)個(ge)合(he)理(li)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)

，即(ji)加(jia)速(su)度(du)和(he)加(jia)速(su)時(shi)間(jian)要(yao)有(you)可(ke)調(tiao)節(jie)性(xing)。
    (2)guohudaishishusongjidediandongjigonglvjiaoda，taishujiaoduo，qudongdianyebuzhiyichu，yinerruheshixiangediandongjizhijiangonglvpinghengdezidongtiaojieyijijinkenengjianshaodiandongjiqidongshiduidianwangdechongjishifeichangbiyaode。
    (3)過湖帶式輸送機運輸係統的運輸距離較長，以公司入廠運料係統為例，裝料點到卸料點的運輸距離約3. 5km，其中過湖膠帶輸送機機長約3. 3km，在這樣長的距離上任何一點發生故障時，若僅靠人工排查
，那是十分困難的
，所以要求控製係統具有故障地址、故障類型識別和即時報警的功能。
    (4)入廠運料係統由多條帶式輸送機組成，要求控製係統具有安全可靠的聯鎖保護功能。
3、控製係統組成及功能
    設計選用GE9070型PLC為主控裝置，上位機為研華486工控機，設在廠區主控製室，隧道兩端各設一個PLC工作分站，輸送機保護采用智能顯示與保護裝置，故障類別及地址送入PLC，所有設備均設有自動及手動兩種控製方式，可以實現以下幾種功能。
    (1)實shi現xian整zheng個ge係xi統tong的de逆ni料liao流liu啟qi動dong，順shun料liao流liu停ting車che。傳chuan統tong的de控kong製zhi係xi統tong需xu要yao設she置zhi大da量liang的de時shi間jian及ji中zhong間jian繼ji電dian器qi才cai能neng實shi現xian各ge輸shu送song機ji之zhi間jian的de聯lian鎖suo及ji保bao護hu，既ji增zeng加jia了le操cao作zuo的de難nan度du，又you不bu便bian於yu維wei修xiu，而erPLC控製係統采用梯型圖編程來完成全部邏輯功能，簡化了控製係統

、增加了動作的安全可靠性
，減輕了工人的勞動強度。
    (2)與可調矩液力偶合器配合共同實現過湖膠帶機的軟啟動、慢停及各台電動機之間的功率平衡。大運量、長距離帶式輸送機電動機台數較多
、功率很大，啟動時對電網的衝擊大，因此世界各國目前應用得比較廣泛的有繞線式電動機轉子回路串電阻器、鼠籠式電動機配變頻器、鼠籠式電動機配CST、鼠籠式電動機配可調矩液力偶合器等幾種方式。繞繞式電動機轉子回路串電阻器的方式實現起來比較容易，缺點是設備占地麵積大、啟動時間不易控製、電耗大、多台電動機之間無法實現功率平衡

，維護工作量大，現已一般不再采用
；變頻器及CST雖然調速性能好，多台電動機實現功率平衡容易，但是造價高，特別是大功率變頻器和CST目前國內基本上不能生產，設備、技術尚不夠成熟；相對而言，可調矩液力偶合器價格便宜，調速性能好，較易實現多台電動機之間的功率平衡。
    華新水泥股份有限公司入廠運料係統的過湖膠帶輸送機選配3台500kW可調矩液力偶合器
，在啟動時，通過GE9070型PLC編程對首尾兩端的電動機分時空載啟動（間隔時間可以設定），這樣可以最大限度地減輕啟動電流對電網的衝擊；在電動機都已達額定轉速後
，啟動伺服電動機帶動處於零位的勺杆（全部插入）向外抽出

，待勺杆達一定位置（該位置由試驗確定，對應的輸出轉矩略小於輸送機啟動轉矩），qidonggongyoubengxiangouheqigongyou，suizheshaogandejunyunchouchu
，ouheqineichongyouliangyebuduanzengjia

，shuchuzhuanjuzengda，shusongjibeibuduanjiasu
，zhizhidadaoedingsudu，zaiciqijian，sifudiandongjiyousudu、加速度檢測器控製開停
，使輸送機的啟動加速度保持在0.1 - 0.3m/ S2範圍內，實現軟啟動；製動過程恰好相反，勺杆不斷插入偶合器向外排油，輸送機被不斷減速，直至停機
，然後停電動機和油泵。
    在正常運行階段，由於3台電動機的功率因數近似相等，故隻要控製3台電動機的電流即可實現各電動機之間的功率平衡，為此在3台電動機的電流測量回路設置電流變送器，將各台電動機的電流轉換為4-20mA電信號輸入GE9070型PLC，以3台電動機電流的平均值為基準電流（此時要求PLC判斷每台電動機的電流值必須大於空載時的電流值，否則視為故障）
，各電動機電流與之相比較
，若不在精度範圍內（可設定）
，則由GE9070型PLC通過PID運算來控製伺服電動機帶動勺杆動作0.Ss(可設定)，然後每隔0. 5s(可設定)比較一次
，勺杆動作一次
，若在精度範圍內

，勺杆不再動作。這裏的參數設定以既可達到較高的精度、又不至於頻繁動作為原則。調節程序框圖見圖1：
    係統調試中
，膠帶輸送機起動加速度及功率（電流）平衡情況見表1：
(3)公司的人廠運料係統總長>3.SkW，帶式輸送機有10多條，其中的任意一台設備故障
，若采用人工排查的方式，不僅費時費力，而且影響正常生產

，會給企業造成直接經濟損失
；本係統采用智能保護與顯示裝置，隧道兩端各設一保護器主站，每一主站下設分站各16台
、主分站之間串行連接，同時主站與兩端的PLC工作站進行通信聯絡，對跑偏
、撕裂、打滑、拉繩、超溫、潤滑油壓低等故障的地址及類別分別加以識別編碼
，並送入PLC工作站
，在上位機上就可以即時準確地顯示故障點和性質
，並發出報警信號，便於檢查及維修。
    華新水泥股份有限公司入廠運料係統在空載調試成功後裝料試運行2次，每次運行約40min，運料約200t/次，自1998年底正式投產，至今運行平穩可靠。
    PLC及(ji)可(ke)調(tiao)矩(ju)液(ye)力(li)偶(ou)合(he)器(qi)在(zai)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)
，不(bu)僅(jin)減(jian)少(shao)了(le)初(chu)期(qi)的(de)投(tou)入(ru)

，也(ye)降(jiang)低(di)了(le)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)和(he)維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)，提(ti)高(gao)了(le)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，是(shi)大(da)運(yun)量(liang)、長距離帶式輸送機驅動控製係統的優選方案。
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