煤矿钢缆皮带变频调速控制系统设计

摘要

随着我国煤炭采选业的发展壮大，原煤开采区域不断扩大与深入，深煤层大规模安全开采和高效运输的问题日益突出。由于钢缆皮带机采用连续运输方式，具有运输能力大、增产潜力大、运输转载环节少、生产管理方便等优点，因此在煤矿输送系统的应用越来越多。但煤矿钢缆皮带运输系统复杂、环节多，所用的设备种类多，环境要求高，对于高产高效的现代化矿井，运输系统就必须做到减少环节，消除煤流的停顿，实现不间断连续运输；控制系统实现无人值守自动运行，远程实时监测控制，才能达到高产高效减员提效的目的。
　　此文以煤矿钢缆皮带变频调速自动化系统为研究对象，采用计算机控制技术、通信网络技术、变频技术等先进技术对传统的井下皮带运输机控制进行设计。系统采用9台西门子 PLC作为井下6部皮带、地面3部皮带的主控设备，在调试维护及紧急情况下可进行本部胶带运行的就地控制；PLC通过采集跑偏、堆煤、温度、带速等传感器的检测参数，对胶带运行情况实时监控，一旦发生煤流堆积、机头过温、皮带跑偏等故障情况，立即发出声光报警信号，提醒操作人员及时处理。对于过温等暂不影响系统运行的故障，自动进行洒水，降低工作温度；对于堆煤、打滑等严重影响设备或人身安全的故障，立即切断电源，停止系统运行。
　　每台 PLC均配备以太网通信模块，通过交换机、光纤转换器与井下工控机、地面监控中心等形成工业以太网，通过上位机工业控制组态软件，实现胶带运输机系统的计算机统一集中管理，远程进行运行控制及监测保护，提高了工作效率，节省了人力资源。工业以太网系统还和企业内部局域网相连，实现信息和资源的共亨。
　　改良的皮带输送系统提高了设备的可靠性和利用率，保证了人身和财产的安全，提高了煤炭运输效率，增加了原煤产量，实现了煤矿输送系统的安全、可靠、经济运行，具有一定的推广应用价值。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 研究的目的和意义

1.3 钢缆皮带输送系统技术现状

1.4 研究的主要内容

第2章 钢缆皮带输送自动化系统设计方案

2.1 系统特点

2.2 方式选择

2.3 系统组成

2.4 系统框图

2.5 本章小结

第3章 钢缆皮带输送系统硬件构成

3.1 带式输送机的类型

3.2 钢缆皮带输送机的工作原理

3.3 钢缆皮带输送机的结构

3.4 电动机选择

3.5 本章小结

第4章 钢缆皮带输送机PLC控制设计

4.1 系统控制要求

4.2 钢缆皮带输送机硬件系统设计

4.3 PLC控制系统设计

4.4 变频器选择及参数设定

4.5 控制软件设计

4.6 本章小结

第5章 钢缆皮带机运输系统组态控制

5.1 上位机控制系统组成

5.2 远程控制系统设计

5.3 操作功能

5.4 胶带机系统的监测保护

5.5 工控机功能设定

5.6 系统调试验证

5.7 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢