 一、概述：
大中型皮帶運(yùn)輸機(jī)集中控制系統(tǒng)可用于煤礦、冶金礦山、港口碼頭、選煤廠、和發(fā)電廠等皮帶運(yùn)輸設(shè)備拖動(dòng)和控制，大大提高了皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性。
系統(tǒng)由變頻多電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)與調(diào)度電話系統(tǒng)一起，構(gòu)成一個(gè)完整的操作、調(diào)度、監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的遙測(cè)、遙信、遙控。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低事故率，減少故障處理時(shí)間、減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員、提高經(jīng)濟(jì)效益。
二、皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1、精準(zhǔn)的多驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步技術(shù)。
系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的負(fù)載變化情況，快速、精確的調(diào)節(jié)每臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率，使每臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出功率平衡，從而提高設(shè)備的使用壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2、大功率變頻驅(qū)動(dòng)
電機(jī)電壓：380V、6KV或10KV，功率：200KW-3000KW。
先進(jìn)的變頻技術(shù)可以整體降低帶式輸送機(jī)的裝機(jī)功率，提高驅(qū)動(dòng)效率，減少電能消耗，提高電機(jī)和機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用。
3、數(shù)據(jù)通訊、硬軟件擴(kuò)展靈活
（1）、通訊及啟動(dòng)告警功能——系統(tǒng)配置擴(kuò)音電話和起動(dòng)前的語(yǔ)言告警裝置。維修人員可通過(guò)皮帶沿線設(shè)置的擴(kuò)音電話與各皮帶分站聯(lián)系，故障保護(hù)時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)沿線語(yǔ)言裝置，進(jìn)行語(yǔ)言報(bào)警，便于維修工查找故障點(diǎn)，節(jié)省故障查詢時(shí)間。
（2）、在各控制單機(jī)內(nèi)增加了通訊模塊可實(shí)現(xiàn)各單機(jī)間的信號(hào)通訊，組成多條皮帶機(jī)的集中控制系統(tǒng)并可與上位機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等。
（3）、靈活方便地根據(jù)系統(tǒng)配置組成不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)，適應(yīng)能力強(qiáng)。
（4）、強(qiáng)大的組網(wǎng)和擴(kuò)展能力，方便添加新設(shè)備。既可控制單機(jī)，又可控制整個(gè)生產(chǎn)線；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。
4、完善的監(jiān)測(cè)保護(hù)功能：
（1）、皮帶跑偏保護(hù)
（2）、速度、打滑保護(hù)
（3）、急停拉線開關(guān)閉鎖
（4）、皮帶縱向撕裂保護(hù)
（5）、堆煤及滿倉(cāng)保護(hù)
（6）、煙霧保護(hù)
（7）、溫度監(jiān)測(cè)
（8）、自動(dòng)灑水滅火滅塵
（9）、料流監(jiān)測(cè)功能
5、人性化的人機(jī)界面
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
完整的皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括主電機(jī)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、集中控制子系統(tǒng)、工業(yè)電視子系統(tǒng)與調(diào)度電話子系統(tǒng)。系統(tǒng)為實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備有完善的生產(chǎn)監(jiān)控管理功能，對(duì)皮帶運(yùn)輸主要環(huán)節(jié)及相關(guān)的輔助環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、顯示、記錄打印，對(duì)運(yùn)輸皮帶系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，同時(shí)配合工業(yè)電視子系統(tǒng)進(jìn)行安全圖像監(jiān)視，以確保人員及設(shè)備的安全。通過(guò)調(diào)度電話子系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行調(diào)度并快速檢查、處理現(xiàn)場(chǎng)故障信息。
1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
大中型皮帶運(yùn)輸機(jī)的電機(jī)啟動(dòng)、停止是個(gè)較大的難題，要解決好系統(tǒng)中電機(jī)啟動(dòng)對(duì)機(jī)械的沖擊和對(duì)皮帶的損傷，降低重載啟動(dòng)困難而造成的物料堆積、皮帶著火等人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，解決多電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)出力不平衡現(xiàn)象，同時(shí)使整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)性能得以提高，保證設(shè)備的正常、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。我公司針對(duì)多電機(jī)啟動(dòng)和調(diào)速進(jìn)行了深入分析，并分為以下兩類分別進(jìn)行控制：
A、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻技術(shù)飛速發(fā)展，并在部分煤礦企業(yè)獲得了應(yīng)用運(yùn)用變頻器對(duì)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行改造，給用戶帶來(lái)極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。真正實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟起動(dòng)。運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，將電機(jī)的軟起動(dòng)和皮帶機(jī)的軟起動(dòng)合二為一，通過(guò)電機(jī)的慢速起動(dòng)，帶動(dòng)皮帶機(jī)緩慢起動(dòng)，將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放，使皮帶機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波動(dòng)極小，幾乎對(duì)皮帶不造成損害。
為了實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。應(yīng)用變頻器對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般采用一拖一控制，當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用主從控制，實(shí)現(xiàn)功率平衡。貴陽(yáng)某磷礦渣場(chǎng)皮帶為3×135KW電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用主從控后，輕載時(shí)主從電機(jī)電流相差5A左右，滿載時(shí)相差2A左右�；緦�(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。
B、液力偶合調(diào)速器
近年來(lái), 隨著工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)向大容量、高參數(shù)方向的不斷發(fā)展, 在大功率偶合器負(fù)載調(diào)速控制應(yīng)用中越來(lái)越多地采用雙機(jī)或多機(jī)共同工作, 簡(jiǎn)單地可歸納為2 種工作形式: (1) 雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng): 2 臺(tái)(或多臺(tái)) 偶合器共同驅(qū)動(dòng)同一個(gè)負(fù)載, 如煤礦輸運(yùn)中的長(zhǎng)距離大運(yùn)量帶式輸送機(jī); (2) 雙機(jī)并聯(lián): 偶合器獨(dú)立驅(qū)動(dòng)各自的負(fù)載, 如大型鋼鐵公司除塵風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)。雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵是解決驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率平衡問(wèn)題; 而雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)則是要解決工藝流程中所要求的負(fù)載同步調(diào)速問(wèn)題。針對(duì)調(diào)速型液力偶合器調(diào)速驅(qū)動(dòng)中風(fēng)機(jī)、水泵及帶式輸送機(jī)等此類常見的負(fù)載, 解決系統(tǒng)多機(jī)聯(lián)動(dòng)控制存在的技術(shù)問(wèn)題, 我公司針對(duì)以上幾種情況提出合理、切實(shí)可行的自動(dòng)控制方案,
2、集中控制系統(tǒng)
皮帶機(jī)運(yùn)輸集中控制系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)、可編程控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、傳感器等，對(duì)運(yùn)輸皮帶機(jī)、給料機(jī)和刮板機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制。本系統(tǒng)利用控制設(shè)備、通訊模塊、打滑、堆料、超溫、煙霧、縱撕、滅塵、速度、跑偏等保護(hù),達(dá)到皮帶機(jī)集中控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。
系統(tǒng)采用多臺(tái)PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到不同的規(guī)�？刂�。完成系統(tǒng)內(nèi)皮帶，給料機(jī)的全工作過(guò)程的監(jiān)控、監(jiān)測(cè)、通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP連接中控室，構(gòu)成一個(gè)完善的監(jiān)控系統(tǒng)。
3、工業(yè)電視系統(tǒng)
（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)介紹
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是皮帶運(yùn)輸機(jī)的重要組成部分，作為設(shè)備安全管理基礎(chǔ)信息的提供者，其可靠性和準(zhǔn)確性是系統(tǒng)建設(shè)中永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。因此建設(shè)涉及的所有設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備、材料和工藝均符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和信息產(chǎn)業(yè)部的規(guī)定。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)控制的圖像矩陣交換系統(tǒng)，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)，利用系統(tǒng)控制臺(tái)，操作人員可以選取各種攝像機(jī)，將其圖像顯示在所用的圖像監(jiān)視器上，同時(shí)進(jìn)行錄像。系統(tǒng)可以自動(dòng)地管理外部報(bào)警信號(hào)，可以由選定的監(jiān)視器依照程序進(jìn)行顯示。系統(tǒng)能夠監(jiān)視攝像機(jī)的圖像信號(hào)電平，如果攝像機(jī)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)做出報(bào)警反應(yīng)并記錄下故障。系統(tǒng)外的其他智能子系統(tǒng)的設(shè)備，可以通過(guò)系統(tǒng)輔助通訊接口進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在人們無(wú)法直接觀察的場(chǎng)合，卻能實(shí)時(shí)、形象、真實(shí)地反映被監(jiān)視的畫面，并已成為大家在現(xiàn)代化管理中監(jiān)控的一種極為有效的觀察工具。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般由四部分構(gòu)成：前端（成像以及相關(guān)輔助設(shè)備）、后端（控制、顯示、記錄等設(shè)備）、傳輸（視頻、控制、供電電纜和光纜等等）和供電（前端和后端設(shè)備的供電）四部分，由于傳輸部分和供電部分在具體項(xiàng)目中有很大不同，所以很多設(shè)計(jì)中也將視頻監(jiān)控系統(tǒng)分成兩個(gè)部分，即前端和后端。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
（1）前端采用固定攝像機(jī)和快球攝像機(jī)相結(jié)合的方式。前端攝像機(jī)圖像信號(hào)可以通過(guò)視頻電纜（或光纖）傳送至服務(wù)器，前端攝像機(jī)的圖像就呈現(xiàn)在監(jiān)視器上�？刂浦行牡牟僮魅藛T通過(guò)操作后將指定的攝像機(jī)圖像顯示在指定的監(jiān)視器上，完成視頻切換操作和控制操作。
（2）配套設(shè)施
如圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖的下半部分，描述的是視頻監(jiān)控的配套設(shè)施，它用于周邊的防范。周邊防范系統(tǒng)是為防止從未經(jīng)允許的地方擅自闖入廠區(qū)，避免各種潛在的危險(xiǎn)。如果現(xiàn)場(chǎng)需要，建議采用主動(dòng)式遠(yuǎn)紅外多光束探測(cè)設(shè)備，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合使用，性能好，可靠性高，警戒距離長(zhǎng)。配合使用后，具有如下特點(diǎn)：對(duì)射器可以與室外高速智能球或者槍式攝像機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。該系統(tǒng)的感應(yīng)器能自動(dòng)偵測(cè)出闖入的人或物并同時(shí)發(fā)出警報(bào)聲，不需要值班人員長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)看屏幕，也可藉由隨身攜帶的呼叫器告知值班人員警報(bào)的產(chǎn)生，可早期發(fā)現(xiàn)預(yù)先防范；下大雨、下大雪、多云的天氣與太陽(yáng)光的變化，鳥與樹葉、熒光燈等等都不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的警報(bào)。
（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)在皮帶機(jī)上的作用
視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于皮帶機(jī)設(shè)備上，主要監(jiān)視皮帶及物料的運(yùn)行狀況，主要有：
監(jiān)視皮帶是否正常運(yùn)行
監(jiān)視皮帶機(jī)，是處于運(yùn)行還是停止?fàn)顟B(tài)，通過(guò)視頻可以了解現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況。
監(jiān)視皮帶是否拉斷
如果皮帶在被拉斷，相關(guān)的電氣設(shè)備，不能馬上反應(yīng)并動(dòng)作，系統(tǒng)仍然在運(yùn)行，這樣，可能會(huì)造成控制系統(tǒng)或者機(jī)械部分的損壞。如果現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)人員沒有發(fā)現(xiàn)，機(jī)械部分又損壞嚴(yán)重，就可能會(huì)有一定的安全隱患。
監(jiān)視皮帶是否跑偏、扭偏。
通常皮帶機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，盡管都采用了相應(yīng)的檢測(cè)以及相應(yīng)的保護(hù)裝置，但由于多方面因素的影響，仍然會(huì)有皮帶扭偏的情況出現(xiàn)，就會(huì)造成漏料現(xiàn)象。通過(guò)視頻，可以直觀地看到皮帶是否有跑偏或者扭偏的現(xiàn)象。
監(jiān)視物料是否被傳輸?shù)街付ㄎ恢?
料是否被送到指定位置，皮帶機(jī)電氣控制系統(tǒng)，是檢測(cè)不到的，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，安裝視頻監(jiān)視系統(tǒng)就顯得很有必要。
監(jiān)視物料是否脹袋
盡管皮帶運(yùn)輸機(jī)加了限料裝置，但在實(shí)際的傳輸過(guò)程當(dāng)中，如果輸送量達(dá)到皮帶機(jī)的最大量，在有些時(shí)候，可能就會(huì)造成物料脹袋，物料脹袋，力量很大，嚴(yán)重的會(huì)造成桁架變形。
監(jiān)視桁架上的一切活動(dòng)情況
當(dāng)有人非法翻越進(jìn)入桁架，或者進(jìn)行破壞活動(dòng)等，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將完整的記錄下整個(gè)過(guò)程。
通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以存儲(chǔ)、回放并且備份相應(yīng)的錄像資料，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后，可以調(diào)出相應(yīng)的資料進(jìn)行分析，為解決故障問(wèn)題，保留了最好的資料。
4、調(diào)度電話系統(tǒng)
有些工廠的生產(chǎn)調(diào)度組織系統(tǒng)按多級(jí)管理且生產(chǎn)流程比較復(fù)雜，或雖不復(fù)雜，但車間較多，且各單位間聯(lián)系密切，則應(yīng)設(shè)置與生產(chǎn)組織系統(tǒng)相適應(yīng)的各級(jí)調(diào)度電話。例如：總調(diào)度、分調(diào)度、車間調(diào)度和專業(yè)調(diào)度等等。調(diào)度電話子系統(tǒng)，就是為了解決調(diào)度方面的高性價(jià)比的一個(gè)系統(tǒng)。
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