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0、引言
    隨著煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量的強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，帶式輸送機(jī)成為煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的一部分。如果輸送機(jī)不能可靠、安全地運(yùn)行，將直接影響煤炭產(chǎn)量和煤礦安全。ZBK型帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)控制裝置是專為配套各種帶式輸送機(jī)的控制和保護(hù)而設(shè)計(jì)的，它具有智能化程度高、使用方便、安裝操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用等特點(diǎn)，能適應(yīng)固定式或可伸縮式輸送機(jī)軟啟動(dòng)、功率平衡、自動(dòng)張緊等多種復(fù)雜控制和綜合保護(hù)要求。該裝置除能實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制外，還可通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸、組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的集中監(jiān)測(cè)控制功能。本文結(jié)合ZBK綜合保護(hù)控制裝置在淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦的應(yīng)用實(shí)例，主要介紹裝置的組成、工作原理、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行使用效果等。
1、裝置介紹
1.1  裝置組成及功能
    ZBK綜合保護(hù)控制裝置的基本配置包括ZBK-K型控制器、ZBK -D型電源變換箱及各種檢測(cè)保護(hù)裝置如速度、堆煤、閉鎖、跑偏、煙霧、溫度、縱撕等傳感器、滅火灑水裝置、給煤機(jī)控制箱等。該裝置既能實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制操作，也能實(shí)現(xiàn)解鎖單機(jī)控制操作。
    該裝置能控制膠帶機(jī)電機(jī)的開停、給煤機(jī)的開停、制動(dòng)閘及油泵電機(jī)的開停、調(diào)速型液力偶合器的控制及其裝置顯示、制動(dòng)閘位置顯示；與自動(dòng)液壓拉緊裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊功能；能實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)軟啟動(dòng)和功率平衡功能。該裝置具有綜合保護(hù)功能和故障位置檢測(cè)，如膠帶打滑、超速、堆煤、緊急閉鎖、煙霧、膠帶縱向撕裂、膠帶跑偏、灑水滅火、超溫保護(hù)等多種保護(hù)功能。該裝置還具有沿線擴(kuò)播通話聯(lián)絡(luò)、沿線打點(diǎn)聯(lián)絡(luò)、啟動(dòng)沿線預(yù)告功能。
1.2主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)
1.2.1  ZBK -K型控制器
    (1)工作電壓電流：DC 5 V，不大于750 mA;DC 12 V，不大于400 mA。
    (2)輸入信號(hào)：24路開關(guān)量，4路頻率量。
    (3)輸出信號(hào)：13路開關(guān)量，其中無(wú)電位接點(diǎn)輸出3路。
    (4)數(shù)據(jù)傳輸：傳輸方式為異步方式，符合RS- 485標(biāo)準(zhǔn)；傳輸速率為1 200 bps。
1.2.2   ZBK -D型電源變換箱
    (1)輸入電源
    AC 127、220、660 V±20%可選，50 Hz。
    (2)輸出電源
    本安：DC 5 V，750 mA 1組；DC 12 V，400 mA1組；DC 18 V，200 mA1組。
    非安：DC 12 V，500 mA 2組。
    信號(hào)轉(zhuǎn)換：本安轉(zhuǎn)非安接點(diǎn)12路，接點(diǎn)容量阻性為AC 220 V、5 A;非安轉(zhuǎn)本安接點(diǎn)6路，無(wú)電位接點(diǎn)。
1.3工作原理
    ZBK綜合保護(hù)控制裝置的核心設(shè)備是控制器。控制器是以雙微控器( MCU)為核心的電子電氣裝置，它是一種適合工業(yè)控制場(chǎng)合的智能裝置。控制器首先輸入反映膠帶機(jī)工作狀態(tài)和保護(hù)狀態(tài)的各種信號(hào)，由各種傳感器檢測(cè)出這些狀態(tài)，輸入到控制器內(nèi)部相應(yīng)的映象存儲(chǔ)器，由控制器判斷，并根據(jù)操作人員輸入的要求，依照一定的程序邏輯，將程序執(zhí)行的結(jié)果輸出到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路向外輸出控制信號(hào)，控制發(fā)出預(yù)告信號(hào)、啟停有關(guān)電機(jī)。需要測(cè)量的各種信號(hào)，可分為開關(guān)量、頻率量信號(hào)兩種。拉繩急停閉鎖開關(guān)、跑偏開關(guān)、堆煤信號(hào)、溫度傳感器等傳感器輸出的是接點(diǎn)通斷信號(hào)，即開關(guān)量信號(hào)。接點(diǎn)閉合時(shí)，通過(guò)光耦向控制器內(nèi)部送入1個(gè)低電平；接點(diǎn)斷開時(shí)，向控制器內(nèi)部送入1個(gè)高電平信號(hào)。速度傳感器輸出的是0～1 000 Hz的頻率量，膠帶張力、電機(jī)電流等傳感器輸出的是200～1 000 Hz的頻率量，它進(jìn)入控制器的頻率量輸入口。
    對(duì)外部設(shè)備的控制是通過(guò)控制器輸出開關(guān)量的通斷實(shí)現(xiàn)的。接點(diǎn)輸出分本安和隔爆兩種輸出。本安輸出從控制器引出，其阻性觸點(diǎn)容量為DC 28 V、5A，它只允許和本安回路相連；隔爆接點(diǎn)的輸出則是先從控制器引出電流開關(guān)量信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)ZBK-D型電源變換箱本安到非安接口轉(zhuǎn)換。從電源變換箱內(nèi)引出隔爆接點(diǎn)信號(hào)，該信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電鈴、磁力啟動(dòng)器、伺服電機(jī)等。
2、ZBK綜合保護(hù)控制裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
    ZBK綜合保護(hù)控制裝置在淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦用于井下縱采工作面順槽膠帶輸送機(jī)的控制和綜合保護(hù)，從安裝調(diào)試到投入運(yùn)行使用至今，充分體現(xiàn)了裝置的優(yōu)越性，運(yùn)行可靠、安裝移置方便、操作簡(jiǎn)單、參數(shù)設(shè)置靈活簡(jiǎn)便。
    (1)控制器和電源變換箱以分體組合方式疊加放置，特別適合煤礦井下空間有限的場(chǎng)合。
    (2)裝置接線方便合理，采用兩側(cè)對(duì)等引線，方便安裝接線和檢修。
    (3)裝置具有手動(dòng)、自動(dòng)、遙控3種操作方式。其中，自動(dòng)方式下，實(shí)現(xiàn)了“單鍵”操作，即能完成所有相關(guān)設(shè)備的控制：?jiǎn)��?dòng)前全線預(yù)告，然后依次自動(dòng)張緊、起油泵、起電機(jī)、松閘、勺桿加載軟啟動(dòng)、開給煤機(jī)、連續(xù)功率平衡等。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如出現(xiàn)任何停車類故障，裝置能依次停下所有相關(guān)的設(shè)備。而手動(dòng)方式作為后備的運(yùn)行方式，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)可靠。
    (4)裝置顯示直觀明了，能顯示速度、張力、電機(jī)電流等值，故障發(fā)生時(shí)能對(duì)位顯示故障原因，具有聲光報(bào)警功能。
    (5)當(dāng)受控設(shè)備的參數(shù)或故障性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，能方便地在控制機(jī)上現(xiàn)場(chǎng)修改，重新設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。