山西中慧科技皮带变频技术方案西门子Word文档格式.docx

1、当系统发生故障时，皮带可单台进行手动控制，沿线保护不参与工作，只保留停车保护。22 实现皮带的各种保护功能（采用天津天宁的皮带保护）（1） 系统介绍1 KTC 101系统简介KTC 101井下通讯、控制、保护、报警一体化系统是我公司开发研制的新一代产品。可实现工作面、顺槽胶带输送机、固定胶带输送机、掘进胶带输送机等的保护，控制、沿线通话、故障检测、显示及报警等功能。从工作面到顺槽，从单条胶带输送机到整个矿井的所有固定胶带输送机，从简单的头尾搭接到“丁”字型、“山”字型搭接，从设备启、停控制到工作电流、电压显示、胶带输送机速度检测和显示、煤仓煤位检测、显示、高低煤位停机，油温、油压、轴温等的检测

2、和显示，从系统内各控制器之间的数据通信到和全矿井监测、监控系统计算机的数据通信和数据共享，从故障自诊断到故障位置显示和报警，TK200均可提供全套解决方案。2 KTC 101系统组成2.1 KTC 101-Z型控制器控制器外形见下图：控制器是系统的核心，它内部为进口军品嵌入式计算机，显示屏采用SHARP产10.4英寸彩色液晶显示器。该控制器可带两路沿线，每路沿线最长为四公里。2.2 KDW 101型隔爆兼本安电源2.3 KTK 101-1型系列带闭锁、预警、扩音电话2.4 MHYBV-7-1-X型双护套双屏蔽专用拉力电缆2.5 KFD 101系列终端系统所用设备台数及安装布置可以根据现场情况灵

3、活配置。（2） 系统完成的功能 闭锁位置显示 沿线电缆断路检测及断路位置显示 集中控制方式 就地控制方式 检修控制方式 点动控制方式 沿线通话 停电后可正常通话 胶带机连锁启动、连锁自动停机；胶带机单启动、单停 胶带机跑偏、堆煤、烟雾、打滑、温度、纵撕保护 10寸彩色液晶图形及动画显示 胶带机开机率统计 胶带机运行状态图形显示 胶带机运行状态文字提示 电机的轴承温度、绕组温度、滚筒温度，张紧系统及软启动系统的油温检测 胶带机启动预警 胶带机停机报警 胶带机沿线拉线急停 急停位置显示 电缆采用不锈钢接插件，U型销连接 传感器连线故障检测及显示 带有RS232、422、485等串行接口的连接，与全

4、矿井监控系统无缝连接 带有所有检测及控制的参数调整功能 参数调整密码保护功能（3） 控制方案及配置明细单条皮带配置示意图系统配置：在胶带机头安装一台KTC 101控制器，将跑偏、堆煤、烟雾、速度、温度保护接入控制器。将胶带机主电机开关的控制先导线经过KDG-127/3-4隔爆本安转换箱后连到控制器中，完成胶带机控制及保护。从控制器出来，沿线电话按KTK 101-2-HA和KHJ 15/18-1-H交叉排列的标准形式配置，电话之间用100米7芯矿用带屏蔽阻燃拉力电缆相连。保证每200m一个通话点，每100m 一个闭锁点。序号名 称新 型 号原 型 号数量单位1主控制器KTK 101-ZTK210

5、台2矿用隔爆兼本质安全型电源KDW 101TK2203组合扩音电话KTK 101-2-HATK230HA4组合急停闭锁开关KHJ 15/18-1-HTK230H5KTK 101-2-HAITK230HAI6100米矿用通信拉力电缆MHYBV-7-1-X100TK230X-1009根7电流检测传感器KTC 101-Z-14TK210-I/C套8本质安全型速度传感器GSC200/1000-SCTK210SC本质安全型堆煤传感器GUD330-DTK210D10本质安全型跑偏传感器GEJ15-PTK210P11本质安全型温度传感器GWM40-WTK210W12本质安全型烟雾传感器GQL0.1-YTK2

6、10Y13矿用本质安全型撕裂传感器GVY114矿用隔爆电磁阀DF20BDF-2015张力检测传感器CFBLZ-20T16矿用远程控制箱KDG-127/3-4TJ20017智能终端KFD 101TK26018转换器KTC 101-Z.11TK210-T/F个19KTC 101-Z.12TK210-V-I/F20随机工具23 操作台功能系统介绍：系统完成的功能 通过触摸屏、操作按钮及显示仪表可实现如下功能1） 显示整个系统皮带机及给煤机运行情况2） 显示整个系统每台电机运行情况3） 显示整个系统每台电机电流、电压值、频率4） 显示皮带主速度5） 显示故障报警值6） 记录起、停时间，运行时间，故障时

7、间，故障时变频器电流，频率等故障数据。7） 自动、手动控制功能和集控功能8） 运行变频柜、备用变频柜和切换柜之间的连锁控制功能9） 速度的无级控制。10） 低速验带控制。11） 皮带综保系统及上、下级皮带控制系统的接口连锁控制。12） 计算和自动生成最佳启动曲线。13） 操作台台的外形尺寸 L*H*W 1400*1100*650操作台面版布置图 操作台面版布置图操作台系统配置 型 号备注操作台体不锈钢触摸屏PWS-3261-TFT可编程序控制器FX2N-128MR模拟输入模块FX2N-8AD模拟输出模块FX2N-4DA 12V本安电源24V本安电源米数显表块转换开关按钮指示灯40中间继电器JQ

8、X-2230接触器3TF4022热继电器3UA4052空开DZ47-32A24 变频装置功能（一）系统介绍1、无速度传感器控制技术的优点针对长距离胶带输送机刚性和柔性相结合的特点，采用矢量控制的变频器是最合适的。西门子公司是国际自动化行业最具实力的公司，尤其是变频调速技术更是行业的样板。矢量控制技术就是西门子公司发明并不断发扬光大的控制理论，现已被世界上90%变频器厂家所使用。矢量控制是通过电磁矢量对电机进行控制，以达到高调速精度，高力矩，高响应速度的。矢量控制发展现在已非常成熟,在实际使用中，可分“带速度传感器矢量控制”和“无速度传感器矢量控制”。尤其是“无速度传感器”矢量控制技术，在很多工

9、业控制场合均得到了广泛应用。在本项目中，因为低速验带和大力矩重载启动，都需要很好的控制技术来实现。而其它的控制技术必须通过有速度传感器的速度闭环来控制，否则就会出现低速脉动转矩，使皮带出现振颤现象,无法进行低速验带工作，也会降低启动力矩。而皮带工作环境相对较差 ，增加速度码盘就增加了一个故障点，使系统可靠性下降。“无速度传感器矢量控制技术”正好适合于该应用场合，即可解决低速验带和重载启动问题，又可使系统更简化，减少故障点，提高可靠性，使整个系统故障停运时间大大减少。所以矢量控制技术是皮带传动的最佳技术方案。2、力矩平衡控制方式：组内变频靠变频器内部“主-从”功能实现力矩及速度平衡。主传动以闭环

10、速度控制模式，从传动则为闭环力矩控制。主从传动之间通过通讯连接，并对变频器参数进行设置，当主传动进行维护或出现故障时，通过变频器间的控制联锁，其中一台从传动变频器自动升为主传动，以确保传输带仍能在降负荷下工作。即通过参数设置及工程软件组态,可将任意一台驱动设为速度闭环主驱动, 其余为转矩闭环从驱动，PLC和各主从驱动间采用PROFIBUS-DP实现通讯，组成一个相对独立的多机传动系统。每台变频器拖动一台电机并配有制动单元和制动电阻。组与组之间采用西门子公司PLC构成光纤网络进行时间及力矩总体平衡，统一规划各组状态。由PLC协调处理。3）西门子变频器样本（二）系统功能1） 解决多台电机力矩及速度

11、平衡问题每一组电机内部力矩平衡是多电机驱动要解决的最主要问题，负载变化，电机参数及皮带松紧等因素，都会对电机的速度和出力产生扰动性影响，为了使系统稳定地工作，几台电机必须保持一致的速度，同时尽可能保持均匀的出力，这要靠变频器内部特殊软件自动实现。使功率平衡度控制在5%以下.2） 皮带重载启动问题在皮带工作中，可能会因各种原因，使皮带突然停车，这时皮带上就会有很重负载，如果这时启动皮带，就会使电机的出力超出正常出力，必须做到，低速、缓慢启动，减少加速度以便不使皮带打滑或撕裂。3） 解决低速验带问题在皮带安装初期，或在检修期间，要检查皮带质量，如果以高速运行，对检修人员安全不利，也不利于对皮带进行

12、认真检验，应该使皮带工作速度降到0.2米/秒以下，可有利于人工验带。4） 具有150%过载能力，和过欠电压，过电流，接地保护 5） 把解决液压盘式制动器与变频器工作配合问题变频器工作时，液压盘式制动器要松闸，而变频器停车时，要及时抱闸，在紧急情况下，还要利用液压盘式制动器帮助变频器快速停车，所以这要靠PLC进行准确协调的控制。（三）系统配置变频器500KW/690V6SE71西门子输入电抗器通讯板SIMOLINK高级操作面板OP1S通讯光缆24V电源220/24（四）外形尺寸 2100*2000*60024快速切换柜功能 当运行变频柜有一台故障时通过快速切换柜，切换到备用变频柜继续运行，从而不影响生产。系统配置刀形转换开关HS-13-1000JZ7-44外形尺寸 2200*1200*8003 系统功能框图 设备布置图设备名称规格型号操作台（不锈钢）模拟量输入输出模块FX2N-5A本安电源通讯装置跑偏传感器拉线开关速度传感器温度传感器烟雾传感器纵向撕裂传感器洒水装置堆煤传感器切换柜变频柜6SE71（500KW）SIMOLINK 附材料柜内空开接触器中继热继等21主电缆变频柜到切换柜22控制电缆120023信号电缆11003 成套设备供货范围