电气开关柜与带式输送机的一体化设计

来源:用户上传      作者:张桂如

　　摘要：针对于现如今的带式输送机监控系统而言，其故障的定位精度比较低，同时和电控箱组合开关柜是相对独立等问题，因此根据LabVIEW以及RS485总线技术将其带式输送机监控系统以及电控箱组合开关柜进行了相应的信息融合，从而设计出了集状态监测以及参数设置和故障诊断等综合的监控系统。因此本文主要是针对了电气开关柜以及带式输送机的一体化设计，在此基础上提出下文内容。
　　关键词：电气开关柜;带式输送机;一体化;分析
　　
　　对于带式输送机而言，主要是作为煤矿井下煤炭运输的重要设备，因为井下的作业环境是比较恶劣的，然而带式输送机是承担着大运量以及长距离的输送任务，如果运行的时候存在着问题没有得到及时的解决，那么将会为煤炭的生产企业带来较大的经济损失，甚至是会威胁到人们的生命安全。现如今国内外已经是开发出了多种针对于堆煤以及烟雾和撕裂等故障的保护装置，在现场应用的时候，煤矿井下主要采用电控箱组合开关柜对其进行直接的控制，然而独立的带式输送机监控系统加入使其操作更加的复杂，因此必须要建立起一套集状态监测以及故障诊断等一体的带式输送机综合监控系统。
　　1 监测监控系统的方案设计分析
　　根据其带式输送机的运行特点以及系统的实际功能要求，从而开发出来了带式输送机的综合监控系统，在这个系统中，主要采用了集中分布式的结构，系统主要是包括了控制器以及传输带的沿线设备等所组成的，通过LabVIEW开发的平台上，在工况机中编写出了相应的上位机程序，也是通过上位机完成了电控箱的组合开关以及带式输送机监控系统的信息相互融合，在主控制器内部中，工况主要是通过CAN总线以及语音报警模块和输入输出模块进行了相应的通信，根据其RS485总线以及8个组合开关的回路进行通信。
　　在此之外，输带沿线的设备主要是通过1根矿用8芯屏蔽拉力的电缆以及主控制器进行相应的连接，输送带的沿线设备是具有着音频线以及闭锁线和CAN总线、RS485总线等。对于音频线恶言，主要是应用到音频信号的传输，然而闭锁线则是应用到查询沿线是否存在着闭锁，而CAN总线是应用到对数据进行上传以及控制指令的下方工作，RS485总线则是应用到了对于沿线设备的地址排序以及急停地址查询工作，然而18V的电源线主要是被应用功能到了给输送带沿线的设备进行相应的供电，因此必须要引起足够的重视。
　　2 系统的硬件开发分析
　　2.1 关于主控制器
　　根据其带式输送机的监控系统作为主体，将其电控箱的组合開关回路可以嵌入到主控制器的内部中，对于主控制器包括了电控箱组合开关以及输入输出模块等等。一是对于电控箱的组合开关柜而言，主要可以实现对带式输送机主驱动电机的软启动控制，并且对其抱闸制动器以及辅助电机等多台电机的启动和停止作出相应的控制，同时也可以提供出127V照明的信号电源以及18V的带式输送机综合监控系统电源等进行相应的保护，通过工控机以及输入输出的模块和下位机等多种控制的方式，能够实现井下带式输送机的实际运行要求。二是输入模块。对于输入输出模块而言，主要是主控制器对于带式输送机机头工况的信息采集以及控制的单元，上位机主要是通过CAN的通信电路以及继电器的输出控制面板的电路实现对主驱动的电机软启动进行控制。
　　2.2 输送带的沿线设备分析
　　一是下位机的模块。对于整个而言是可以根据需要布置在输送带沿线的位置上，通过CAN总线以及沿线的管理模块通信，能够更好的实现对安装位置附近的带式输送机运行情况进行控制，也是具有着急停的功能。二是急停的开关模块。对于这个急停开关模块而言，主要是采用拉线急停以及按钮急停等方式，在故障的时候紧急急停以及检修的时候进行停机控制，在进行急停的时候，急停的设备将会把急停的信息以及位置通过RS485的总线进行上传，并且最终会穿给上位机进行报警和相应显示。
　　3 系统的试验以及调试分析
　　在车间对其整机进行了试验以及调试，主要是对其电控箱的组合开关柜以及带式输送机监控的信息融合情况作出了相应的调试以及试验。然而输送带启停功能的显示输送带启动过程是比较可靠以及安全的，每一个回路的动作情况是可以准确的显示出来，启动语音报警的功能，在输送带进行运行的时候，传感器的参数可以更加准确的显示出来，故障的类型以及故障的位置是可以准确的显示并且发出对应的故障报警，急停开关按下之后可以快速停车，并且发出相应的警报。在此之外组合开关柜的参数设置以及自动的保护功能实验结果得出，参数的设置具有着比较高的成功率，并且上位机对于单个回路写入并且保存的时间不会超过一秒。
　　4 总结
　　通过上述分析，根据CAN以及RS485的总线技术，将其电控箱的组合开关柜以及带式输送机监控系统的信息相互融合到一起，使其整个系统的信息在上位机上显示出来，避免信息出现冗余等问题，同时操作也是在主控制器上进行完成的，简化了人工的操作，同时自动地址排序功能也是允许工人在沿线灵活的对设备进行分配，在沿线存在故障的时候，上位机可以对故障的位置和类型进行准确的显示出来，并且做出相应的处理，方便工作人员快速的定位和维修。
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