1、
帶式輸送機系統電控要求
1.1控制功能
系統設有調試／手動／自動／集控4種控制方式；與給煤機、上倉帶式輸送機具有聯鎖控制；各主電機之間的功率平衡調節；根據停車性質也可實現軟停車控制；主要運行參數與故障類別指示。
1.2機電液一體化
與機械系統、啟動裝置以及液壓控制系統構成機電液一體化；帶式輸送機可控起動系統使帶式輸送機在任何工況下均能平穩的起動開車。
1.3保護功能
與帶式輸送機綜合保護裝置相配合、完成常規保護（如跑偏、溫度、煙霧、速度、煤位、堆煤、斷帶保護等）；液壓裝置和拉緊裝置油壓欠壓保護。
2、帶式輸送機電控系統組成及其原理
帶式輸送機電控系統組成如圖1所示。
元器件構成的電控系統，包括PLC，各種開關、按鈕數字量控制元器件，兩個主電機，可控盤式制動器，液粘軟啟動裝置，電磁比例閥，液壓自動拉緊裝置等。PLC采用西門子的S7 -200系列的CPU226，其具備內置高速計數器和PID調節運算指令，同時采用EM231模擬量輸入擴展模塊和EM232模擬量輸出擴展模塊，能夠適合帶式輸送機按照閉環控制實現軟啟動要求。
為了方便地將油壓信號傳輸給PLC以及通過PLC控制油壓進而調節速度，選擇了EM231模擬量輸入模塊，用到其中的兩路模擬量輸入通道，EM232模擬量輸出擴展模塊，用到其兩路模擬量輸出通道。輸入信號接人端口能夠自動完成A/D的轉換，標準輸入信號能夠轉換成一個字長( 16 bit)的數字信號；輸出信號接出端口時能夠自動完成D/A的準換，一個字長(16 bit)的數字信號能夠轉換成標準輸出信號。帶速信號通過SX-2型帶速傳感器將帶速信號轉換成脈沖信號，接到PLC的端子上的1 0.0，用高速計數器進行計數從而計算帶速。本系統中，油壓模擬量輸入信號是0～2 MPa，對應的標準電壓信號0~5 V，模擬量輸出信號是0—10 V的電壓信號。
對于系統的啟停信號，以及各種保護和返回信號等開關量信號的邏輯控制，按照系統的流程圖．利用順序控制設計法，用順序控制梯形圖在PLC中就很容易的實現。對于油壓模擬量的采集，采用定時中斷來不斷地讀取模擬量，并進行數字處理。例如采用每隔2s進行模擬量的采集和運算，而PLC的定時中斷間隔只能在在0~255 ms變化，可令SMB34定時中斷為200 ms，然后在中斷程序中設立一個標志，每到200 ms時，標志位加1，使之等于10的時候才進行模擬量的讀取和處理，并把標志位清零，進行下一個循環。
3、軟啟動過程在閉環控制上的實現
3.1啟動要求
對于長距離、大功率帶式輸送機，動態設計的關鍵是建立輸送帶在非穩定工況下的動應力變化規律，人為地控制輸送機的速度或加（減）速度來達到減小動應力的目的。為了降低輸送帶在起動過程中的動應力，驅動滾筒起動過程中的速度變化應滿足
在起動過程中以帶速為控制目標，通過采集速度信號反饋到PLC，輸出信號控制電液比例閥，進而調節液粘軟啟動裝置中摩擦片之間油膜的厚度來實現帶速的變化規律。
3.2啟動流程和原理
系統在自動方式下的啟動流程圖如圖2所示。在啟動之前，要有啟車預告，然后各種常規保護信號正常情況下，開動潤滑泵，當過一段時間，松開機械閘，啟動主電機，各個主電機要分時啟動，避免造成對電網的沖擊；然后開啟控制泵，在按照PLC的PID程序閉環控制，輸出值控制電液比例閥，控制液粘軟啟動裝置中摩擦片之間的油膜厚度，進而調節輸送帶速度，按照啟動速度公式啟動，直到啟動完成，運行中系統正常監視各個參量以及各個保護信號。速度的測定對于閉環控制系統來說，其控制精度與實際反饋值的精度是密切相關的，因此，實際速度反饋值的精確獲得就顯得極為重要。本文的實際速度檢測由SX-2型速度傳感器轉換的電脈沖經PLC的高速計數器計數，并利用定時中斷來實現。當定時中斷到時，進行速度的計算，并把它送到內存，進行PID的運算。
3.3PID控制原理
3. 3.1 PID控制器的算法
3.3.2控制過程
PID控制器對速度閉環控制的原理圖如圖3所示。設定式(1)的起車時間To =50 s，把它進行離散化，分成50段，使之在啟動時間的每一個時間段，給定速度都是固定的，通過PLC的PID控制器進行運算，為了PID指令以穩定的采樣周期工作，在定時中斷程序中使用PID，輸出值調節電液比例溢流閥，進而調節液粘軟啟動裝置中內外摩擦片之間的間隙，經過減速器減速，從而調節帶速，利用SX-2型帶速傳感器轉換成脈沖形式，通過高速計數器讀取脈沖數，利用內部的定時中斷帶速計算程序反饋給PLC，進行PID運算器輸出值，再將回路輸出值（0. 00一1.00之間的標準化的實數）轉換為可以送給模擬量輸出模塊的整數，再一次調節比例溢流閥，一步一步的調節帶速，到達下一個時間段，把計算得到的理論速度再送到PID回路表中的給定值地址，定時中斷時間到時，在執行PID程序，而每次的給定值的更新，都是通過定時間隔調用子程序來實現。
4、結語
采用西門子PLC S7-200實現了對帶式輸送機系統的各種數字量的邏輯控制，不僅定時采集模擬量輸入和帶速的精確測定，而且通過PID控制器實現了帶式輸送機的閉環控制，同時按啟動曲線實現軟啟動，使帶式輸送機實現電控要求，可靠工作。
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