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井下皮带运输机智能控制系统 　　摘要：本文首先介绍了皮带运输机的智能控制系统的硬件组成，然后皮带运输机智能控制系统控制方案。 　　关键词：皮带运输机，智能控制系统，PLC（可编程序控制器），模块。 　　中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号： 　　根据皮带机运输系统的具体情况，研究人员研制出井下皮带运输机智能控制系统。此系统可根据负载量的大小调节电动机的加速和减速，这样可以保护皮带减少磨损。如果煤量频繁变化的话，该系统就正好派上用场。既可以节约电能，又可以降低设备损耗，又能延长寿命。 　　1 皮带运输机的智能控制系统的硬件组成 　　控制装置，变频器和执行电动机共同构成了皮带运输机智能控制系统。可编程序控制器PLC 和D/A 的转换模块组成了控制装置。隔爆壳主腔，隔爆接线腔，本安控制腔，变频调速控制系统，程序参数控制器共同构成了变频器。各驱动皮带机变频器的电流反馈信号提供了一些负载电流信号。 　　煤矿井下皮带运输机系统一般有双滚动驱动和多滚动驱动两种。一台电动机拖动一个单一的驱动滚筒。控制器PLC 的功能很多，大体上有平衡功率的功能，给定起动信号的功能，控制速度，采集数据，以及与其他控制器通信的功能。变频器的功能有，故障反馈及诊断功能，反馈运行状态，反馈电流，矢量控制无速度传感器，控制加减速时间，任意调节S 形曲线的功能。除此之外，变频器的功能还有保护过载，漏电，断相，欠压，过压等现象以及选择PID 控制器和变频转换系统。煤矿井下使用的供电电压与广泛在市场上使用的变频器不同。 　　目前市场上的变频器多为IP23 以下，而煤矿井下使用的供电装置的外壳防护等级远远超过市场上的规范为IP44.。为保证井下施工的绝对安全，所以选择ZJT 系列的防爆型变频器，它可以隔爆来确保安全。为满足宽范围变频调速和转矩大的需求，要采用无速度传感器矢量控制的方法来调速变频。根据现场的工况需要，来调整控制电动机的频率。为适应频率输出，速度输出和功率输出的需要，要设定好需要的频率和速度值。如果工作现场有变化时，就要修改参数。 　　2 皮带运输机智能控制系统控制方案 　　矿用井下皮带机智能控制系统将测量前级和本级皮带的负载情况，然后采集并比较计算负载电流信号。并向变频器输出模拟控制信号,以及预置变频器的基准速度，这样就可以调节电动机的速度，皮带机就可以受智能控制系统的控制以最佳状态运行了。 　　皮带运输机智能控制系统的工作原理是，首先，要驱动控制本级和前级的皮带运输机的四台交流电动机，这样才能满足电动机的软启动，软停车和恒转矩变频器的调速控制功能。其次控制装置要选用合适的模块，比如FX2N 系列的PLC 和A/D，D/A 模块。A/D 模块可采集本级和前级皮带运输机四台驱动电动机的负债电流信号。经过控制软件计算处理后的控制信号由D/A 模块输出。变频器的基准速度可进行预置。要以相应的频率控制变频器，调速并控制皮带运输系统，以便于驱动多电动机，平衡协调多皮带运行的自动功率。采用防爆控制箱的远程控制来控制系统，显示胶带带速，为保证控制器在故障情况下运行采用手动控制的方法。工变频转换系统可确保变频器故障时的停机损失和发生其他故障的安全运行。最后网络通信功能可实现控制系统的远程监测与控制，这样系统就能够高效节能的运行了。 　　皮带运输机驱动系统的首选目标是软启动，软停车的特性。皮带是用弹性的，负载运行时惯性很大。皮带上的能量随停车速度值与加速度值的变大而变大。为了减小皮带运输机起停时产生的冲击，也为了平稳启动，可匹配S 形的加减速时间。 　　采用无速度传感器矢量控制的变频调速装置可确保驱动电动机的输出转矩。无速度传感器的矢量控制就是依照电动机的参数和一些关系式检测控制量的励磁电流和转矩电流。为了达到矢量控制，在励磁电流和转矩电流的指令值相同时，输出转矩。如果在电动机上安装测速装置就可实现磁场的定向矢量控制，但事实上安装测速装置很困难，无速度传感器的控制系统不需要这种检测硬件，不但降低了成本，而且减轻的重量，减少了电动机与控制器的连线。 　　井下胶带运输机的双滚筒驱动和多滚筒驱动如果同步起停，可保证系统内的同步性能。保证各滚筒间的功率平衡就可以保证系统的运输能力。调整两个变频器的速度就可调整相应的电动机的速度差。电动机电流值可通过调整电动机的速度而趋于平衡。 　　可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。可编程控制器为了适应工作需