kj2002型膠帶運輸電控系統使用
說明書常州自動化研究所
目錄一：概述
二：系統組成
三：工作原理
四：安裝接線
五：使用操作方法
六：系統維護
七：故障處理與維修
一概述 煤炭科學研究總院常州自動化研究所研製並生產的ｋｊ２００２型礦用膠帶運輸電控系統（以下簡稱系統），適用於煤礦井下有瓦斯和煤塵**危險的環境，也可適用於地面惡劣環境。該系統採用kjd5礦用本安型可程式設計控制器（plc）為核心控制單元，具有現場可程式設計、輸入/輸出點數可擴充套件、工作可靠、操作方便等特點，系統設計靈活、組網方便，保護功能齊全，顯示資訊豐富，具有相關裝置之間的聯鎖控制及保護功能。本系統
二系統組成
１ 該電控系統由kjd5礦用本安型可程式設計控制器（plc）、kf1006a電源繼電器箱、磁力起動器、各種保護感測器及訊號聯絡裝置等裝置組成。
２ kjd5控制器（plc）是本系統的控制核心，它承擔本系統的訊號檢測，各種裝置的控制，及膠帶機的執行狀態和各種保護顯示。
３ kf1006a電源繼電器箱是kjd5控制器的重要關聯裝置，它提供控制器電源，並實現本安和非安隔爆訊號的相互轉換，以幫助控制器（plc）控制隔爆電器和接收隔爆電器的訊號。
４ 各種保護感測器則根據有關規程及使用者要求選配，完成各種保護及資訊檢測功能。
５ 訊號聯絡裝置完成起車前的自動預告及沿線打點聯絡功能。
請參見以上各種裝置的使用說明書。
三工作原理
1 訊號檢測
首先由各種感測器檢測出膠帶機的各種訊號，這些資訊輸入到plc控制器內部，由plc判斷，並根據遙控命令或司機按鍵盤輸入的要求，依照編定的程式，控制各種裝置執行（如發預告訊號，起動各種電機等）。
各種訊號基本上可分為開關量（接點）、模擬量（頻率量）和位置量三種。
(1) 開關量訊號檢測
開關量訊號有：堆煤、灑水、煙霧、開關返回接點等。
開關量訊號是通過接點的通斷，進入plc控制器的開關量輸入口（簡稱開入口）。接點閉合時，通過光耦向內部送入一低電平訊號（「0」訊號）；接點斷開時，向內部送入乙個高電平訊號（「1」訊號），plc控制器根據高、低電平訊號和程式設計設定，分別判別裝置的執行狀態，點、滅對應的燈，且判斷是否有故障發生。
(2) 頻率量訊號檢測
頻率量訊號有：膠帶速度、煤倉煤位等。
ａ 對速度訊號的檢測
由速度感測器輸出峰值４ｖ以上的方波頻率訊號進入plc控制器頻率記數口（簡稱記數口）。該頻率訊號與皮帶速度的對應關係為：f=200v (f為輸出頻率值，單位為hz；v為皮帶速度，單位為m/s)
ｂ 對電機電流訊號檢測
通過電機開關中的電流檢測器輸出200～1000ｈz頻率訊號輸入到plc控制器的頻入口。所以控制電機的真空磁力起動器或開關必須具有電流檢測功能，而且其輸出200-1000hz的頻率訊號對應電流為0-in(in為開關額定電流)。
(3) 位置量訊號檢測
位置量訊號有：、跑偏、閉鎖和縱撕位置。
對跑偏、閉鎖的位置檢測
通過plc控制器內的位置板檢測各閉鎖開關的編碼訊號，來判斷發生故障的位置，並通過內部繼電器的動作接點指示出故障性質，再通過程式設定，發出故障訊號。
(4) 保護訊號檢測
本系統在膠帶機執行的各個階段，plc控制器隨時都監測如堆煤、煙霧、縱撕、跑偏、閉鎖、速度、開關等感測器的訊號，如一但發生故障，對應燈亮或閃亮，並判斷是否為停車類故障；若是停車類故障，plc控制器將發出短促報警聲，並進入事故停車處理；若為報警類故障，則只報警不停車，且報警聲比較緩慢。若使用者不作特別要求，現將各種報警類和停車類故障訊號分類列表如下（見表１）。
打滑故障檢測：
皮帶正常執行後，plc控制器通過速度感測器與額定速度比較來檢測打滑。當檢測到的速度ｖ〉85％ｖe（皮帶額定速度）時認為正常，當ｖ≤85％ｖe且連續10ｓ時，認為打滑故障發生，這時停車並報警。
表１2 控制原理
目前對磁力起動器、電機等外部裝置的控制是通過接點的通斷來實現的，即開關量控制。開關量輸出分為本安接點輸出和隔爆接點輸出。
控制機對外部裝置的控制方式分兩種：自動控制方式和手動控制方式。
(1) 自動方式
① 主電機的控制
plc控制器通過檢測外圍感測器有、無故障，並根據鍵盤的操作（「開」鍵或「停」鍵、「急停」鍵），通過程式自動控制繼電器板輸出本安接點訊號，如主電機的磁力起動器開關的遠控迴路是本安型，則該接點直接與開關遠控迴路聯接，控制主電機的開停；如開關遠控迴路為非安型，則將12v本安電源通過該接點去驅動kf1006a電源繼電器箱的本安（i）→非安（d）轉換介面，其輸出的繼電器非安接點與主電機開關的遠控迴路相連，控制主電機開停。參見系統控制原理圖。
② 訊號器的控制
plc控制器根據鍵盤的操作（「開」鍵），由程式自動控制開出板輸出或關閉12ｖ電壓訊號，12ｖ電壓去控制kx4004a.1訊號器首颱，使其發出起動預告訊號，經沿線訊號器將聲響發出。
(２) 手動方式
當工作方式設定在「手動」位置時，所控制裝置的開、停均由控制器上的手動轉換開關來完成，plc控制器只起監測作用，此時皮帶處於無保護的手動控制狀態。該方式作為一種備用工作方式提供給使用者，只在特殊情況下使用。
① 主電機的控制
通過手動轉換開關觸點的閉合或斷開來完成主電機的控制，如主電機開關遠控迴路為本安型，則直接由該接點控制，如主電機開關遠控迴路為非安型，則需經過kf1006a電源繼電器箱的i→d轉換，控制其主電機。
② 訊號器的控制
通過訊號器主機的打點按鈕來實現打點聯絡。
(3) 遙控方式
工作方式設定在「遙控」位置時，本條皮帶裝置的開、停控制均由上級系統來完成，外部裝置控制原理與自動方式時一樣。此時本plc控制器通過傳輸介面，靠訊號通訊與上一級控制系統進行資訊交換。
四安裝接線
(1) 安裝
電控系統裝置的具體布置由使用者根據現場情況而定，下面我們介紹一種通常的布置情況及安裝方法：
１ plc控制器、電源繼電器箱、磁力起動器等應放置在機頭機電裝置集中的地方，最好有乙個專門的控制峒室。
２ 堆煤感測器
一般吊掛在機頭膠帶解除安裝入處，或機頭的煤倉內，正常的煤流運動應不能碰擊堆煤感測器，但當解除安裝點發生堆煤時，滯留的積煤應能觸及堆煤感測器，使它發生傾斜。
安裝時，可用感測器上附帶的吊環螺釘直接安裝，也可採用鋼絲繩或鏈條懸掛。
用於料倉時，最好安裝在下落物料不直接撞擊的地方，或在感測器上部加上保護管；當感測器安裝於靠近倉壁的地方時，離倉壁的距離應能保證感測器傾斜動作；為使感測器在較小空間內也能動做，應盡量縮短懸掛鏈的長度，在上部增加一段鋼性件或縮短探杆的長度。
各種情況下的安裝示意圖參見「kg1006堆煤感測器使用說明書」。
３ 煙霧感測器
一般吊掛在主傳動輥筒的上方，根據現場風向，以稍靠近下風口為宜。吊掛處不應有嚴重淋水及粉塵。
４ 速度感測器
一般安裝在上皮帶的下方，因為皮帶在起動時過載和輕載膠帶公升降幅度較大，為了避免感測器的傳動輪與膠帶脫離，應靠近輥筒附近安裝為好，以使速度傳動輪公升降幅度不致過大，或緊貼換向滾筒安裝。安裝時要調整角度及位置，以保證膠帶滿載和空載時，在允許跑偏的範圍內，感測器傳動輪與膠帶緊密接觸。
感測器須固定在安裝架上，安裝架的加工尺寸參見「kg5007速度感測器使用說明書」。
５ 沿線閉鎖開關（拉繩開關）
一般安裝在膠帶機行人一側的機架上，該開關兩側配置拉繩各35公尺，應根據系統配置情況設定閉鎖開關。由於各閉鎖開關間用接插電纜連線，所以閉鎖開關設定間距應根據所配的接插電纜長度而定（一般為間隔100公尺）。
安裝時，使用者應根據本開關的安裝孔尺寸，自製安裝板。用鉤形螺栓固定在膠帶機架的側部，然後將開關固定在安裝板上。
６ 跑偏開關及打點訊號器
跑偏開關一般安裝在膠帶機兩側，在機頭、中間、機尾等重要部位各設定一對，以靠近閉鎖開關安裝在為宜。由於各跑偏開關間用接插電纜連線，所以跑偏開關設定間距應根據所配的接插電纜長度而定（一般配置的接插電纜長度為：皮帶另一側的跑偏開關與閉鎖開關間的連線電纜為5公尺；兩跑偏開關間連線電纜為3公尺，跑偏開關與閉鎖開關同側間的連線電纜為1.
5公尺）。
訊號器分機也安裝在靠近閉鎖開關的機架上，與閉鎖開關間的距離最好不大於1公尺。
安裝時，使用者應根據感測器的安裝孔尺寸，自製安裝板。用鉤形螺栓固定在膠帶機架的側部，然後將開關固定在安裝板上。
(2) 接線
plc控制器與各裝置間的接線應嚴格按照圖紙對應接線，接線應牢固不鬆脫,不應有毛刺。給plc控制器供電的電源箱需外部提供ac660v或ac127v電源。
皮帶沿線訊號均通過一8芯電纜連線到plc控制器中，閉鎖開關除起急停作用外，還當接線盒使用，各閉鎖開關的間連線用8芯線對接即可；兩跑偏開關各自通過一4芯電纜就近進入同一閉鎖開關中；沿線打點訊號器單獨用一兩芯電纜就近接入閉鎖開關中；縱撕感測器同樣通過一4芯電纜就近接入閉鎖開關中，縱撕感測器控制箱需外部提供ac127v電源。
沿線**單獨用一4芯電纜聯結。
其它感測器接線均通過4芯或8芯電纜與plc控制器連線（見安裝接線圖）。
五使用操作方法
本系統有手動、自動、遙控、程式設計四種工作方式，工作方式的選擇通過改變工作方式轉換開關來實現。
下面分別介紹各種方式的操作：
１ 自動控制
這是本系統推薦的使用方法，在這種方式下，plc控制器參與監測和控制，實現完善的控制和保護功能。具體操作如下：
首先將電機控制轉換開關打在聯機位置，「聯鎖/解鎖」轉換開關在聯鎖位置。
① 集控逆煤流開膠帶機
ａ 操作：
將「逆煤流/順煤流」轉換開關打「逆煤流」檔，按控制台上「系統開車」。
● 如各膠帶機沒故障，此時膠帶機自動開始起動。
● 如系統有停車類故障，此時plc控制器報警並顯示，膠帶機不能起動。
● 如在起動或執行中，出現任何一種停車類故障，都將立即停相應的膠帶機及此膠帶機後方的膠帶機，同時自動顯示發生的故障，並報警。
b 自動起動過程：
首先預告5s。
起動１號膠帶機的主電機。延時2秒後測１號主電機開關返回訊號（接點閉合），如接點不閉合，液晶顯示「１號電機故障」，則報警並停機；如接點閉合，則繼續。
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