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1、概述
     CST軟啟動控制技術(shù)目前已在金烽分公司所屬煤礦工作面巷道帶式輸送機上得到廣泛地應(yīng)用，輸送機系統(tǒng)主要包括CST主機、CST液壓控制、張緊裝置( HDW)、伸縮儲帶裝置、卷帶裝置、輸送帶保護系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和輸送帶控制系統(tǒng)。圖1為CST系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
  可控起動傳輸裝置是一種大慣性負(fù)載平滑起動的多級減速齒輪裝置，它通過控制濕式摩擦片離合器裝置將電動機的扭矩通過齒輪減速器作用于輸送帶的驅(qū)動滾筒上，離合器是CST的核心部分。主要包括控制系統(tǒng)、減速器和冷卻系統(tǒng)。
    CST減速器由三部分組成：輸入軸齒輪組、輸出軸行星齒輪組和離合器部分。輸入軸的斜齒輪將電動機的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到太陽輪上，通過太陽輪和行星輪之間的嚙合將運動傳遞到與行星輪一體的輸出軸上驅(qū)動輸出軸。
    圖2是該離合器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：動摩擦片通過鍵槽固定在齒圈上，并隨齒圈同步旋轉(zhuǎn)。靜摩擦片通過鍵槽固定在輸出軸上。動、靜摩擦片之間．相互交叉布置。調(diào)整環(huán)形活塞上的液壓力，可控制摩擦片之間的間隙改變摩擦片之間的壓力。環(huán)形活塞上未施加控制壓力時，齒圈處于自由運動狀態(tài)，CST不傳遞運動。在帶式輸送機起動初期輸出軸由于負(fù)載力矩作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)增大液壓時，環(huán)形活塞逐漸壓緊離合器，當(dāng)施加的控制壓力能提供足夠的起動力矩時，帶式輸送機就起動了。
通過調(diào)節(jié)活塞上的液壓力，可精確控制輸入軸電動機傳送到CST輸出軸的力矩。齒圈與輸出軸的速度呈線性反比例關(guān)系，當(dāng)齒圈靜止時，輸出軸將達(dá)到滿速運行。這種啟動方式與其它啟動方式相比，優(yōu)點在于輸出速度很低時輸出扭矩可以達(dá)到最大值，并且具有很好的可控性。
    此外，CST附件還包括給各傳動軸軸承提供強制潤滑的潤滑系統(tǒng)，以及給濕式離合器冷卻降溫的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
2、 CST電氣控制系統(tǒng)
    昌漢溝煤礦帶式輸送機控制系統(tǒng)的平臺采用美國羅克韋爾自動化公司SLC系列處理器。主要包括SLC-7槽機架、PaneIView顯示屏。控制器集成在組合開關(guān)內(nèi)。配套設(shè)備有：KJZ-11型組合開關(guān)、天津華寧生產(chǎn)的保護系統(tǒng)。KJZ-11組合開關(guān)為整個系統(tǒng)提供電源，主電動機和冷卻系統(tǒng)電動機的起停由SLC輸出模塊控制，輸出信號在組合開關(guān)內(nèi)經(jīng)本安隔離輸出。天津華寧保護系統(tǒng)可對整條輸送帶提供保護，與SLC的連接方式是硬接線，主要信號有預(yù)警信號、健康信號，以及啟、停車信號和急停信號。
     SLC．7槽機架放置于PLC隔爆箱內(nèi)，以滿足礦井對控制設(shè)備安全性的要求。內(nèi)部安裝有SLC機架、電源、控制網(wǎng)掃描模塊、頻率模塊、8點模擬量輸入模塊、8點模擬量輸出模塊、16點的數(shù)字量輸入模塊、8點的繼電器輸出模塊和安全柵等電子設(shè)備和元件。在防爆箱正面開設(shè)玻璃窗，安裝有Panel-View，便于操作員查看輸送帶運行參數(shù)、執(zhí)行故障報警和對系統(tǒng)參數(shù)進行修改。
     富通新能源可以根據(jù)用戶的需求訂做各種類型的皮帶輸送機。
3、張緊絞車
    HDW變頻絞車和PLC控制器用于控制儲帶倉中輸送帶的張力，利用濕式盤形離合器通過保持、卷入或放出鋼絲繩來控制輸送帶的張力。通過張力傳感器，PLC可讀到輸送帶張力。當(dāng)完成啟動順序后，可將絞車張力降到一個合適的張力處，然后保持設(shè)置的張力值。
4、CST控制系統(tǒng)分析
    冷卻系統(tǒng)控制、離合器壓力控制是帶式輸送機正常運行的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
    (1)冷卻系統(tǒng)的控制
    每l臺CST冷卻系統(tǒng)都包括冷卻油泵、冷卻風(fēng)扇、油溫傳感器和油位開關(guān)等設(shè)備和元件。只要CST運行，冷卻泵必須運行。在PLC發(fā)出冷卻運行的指令l 8之內(nèi)泵電機的接觸器必須返回，否則PLC會發(fā)出冷卻泵接觸器故障的報警。冷卻系統(tǒng)主要由流量傳感器和溫度傳感器來監(jiān)視系統(tǒng)運行情況。
    冷卻風(fēng)扇會在輸送機啟動過程中或油溫≥55℃時開始轉(zhuǎn)動，等到溫度降到≤45℃時，冷卻風(fēng)扇自動停止工作。在PLC發(fā)出冷卻運行的指令I(lǐng)s之內(nèi)冷卻風(fēng)扇電機的接觸器必須有返回，否則PLC會發(fā)出冷卻風(fēng)扇接觸器故障的報警。
    (2)離合器壓力控制
    CST的液壓離合系統(tǒng)主要的元件有離合壓力傳感器和離合壓力比例控制閥。離合壓力的改變可以改變CST的輸出扭矩，離合壓力的控制是通過改變比例閥的輸出。如果離合壓力在低、高限的范圍之外1 8，PLC會發(fā)出壓力傳感器故障的報警。
    CST從啟動到達(dá)到滿速，也就是輸送機從啟動狀態(tài)達(dá)到正常運行狀態(tài)，需經(jīng)5種狀態(tài)：啟動、預(yù)壓、嚙合、加速和滿速狀態(tài)。運行控制涉及幾個PID算法，主要有輸送速度PID、離合壓力PID和功率PID。PID在程序中實行閉環(huán)控制，控制精度達(dá)±2%，每個PID可以運行在自動或手動方式下。在手動方式下，PID運行在開環(huán)狀態(tài)；在自動方式下，PID運行在閉環(huán)狀態(tài)。速度PID的輸出是CST離合壓力PID的設(shè)定值，主電動機功率值是從驅(qū)動電動機功率PID的設(shè)定值，從驅(qū)動電動機自動調(diào)整功率到與主電動機功率（±20%）相近，實現(xiàn)功率平衡。
    速度傳感器檢測到的速度信號為速度PID提供了返回量。同時功率變送器和輸送帶張力變送器的信號必須在4～20 mA之間，否則PLC會發(fā)出功率變送器故障和張力變送器故障的報警。
圖3為運行控制邏輯示意圖。
   CST軟啟動技術(shù)在金烽煤炭分公司下屬煤礦工作面巷道帶式輸送機上已得到廣泛采用，無論從控制的可靠性，還是啟、停車的靈活性，以及運行的可靠性和故障自診斷的準(zhǔn)確性方面，已為礦井實現(xiàn)“高產(chǎn)、高效”打下了良好的基礎(chǔ)。