基于PLC的岚山港矿石输送控制系统设计及应用

1、    基于plc的岚山港矿石输送控制系统设计及应用    王洋 陈霄 李剑飞 王虎军摘 要：从管带机驱动装置、供配电系统、监控系统组成、控制逻辑、保护元件动作要求和数据监控等方面，介绍了一种基于plc的管带机监控系统。管带机plc控制系统设计采用siemens s7 300系列产品，配置相应的io模块及通讯模块，采用环形网络，以光纤连接所有转载站及中控室。投产后管带机控制系统运行稳定、可靠、高效，有效地降低了粉尘污染，取得了生产、环境保护的双赢局面。关键词：管带机 供配电系统 监控系统 plc 变频器：tp273 ：a ：1672-3791（2018）

2、08（a）-0052-021 管带机简介、项目概况管状带式输送机（以下简称管带机）由日本jpc公司于1964年提出，20世纪70年代末进入实际应用阶段，并通过应用实践，已基本形成了设计理论和产品系列。根据日照钢厂项目的规划，需要从日照岚山港运输铁矿石，为降低成本从而建设一条由斗轮机、平皮带、全密封圆管带式输送机构成的输送线，该项目是由zt1、zt2、t1、t2、t3、t4转载站和之间串联的管带式输送机组成，其中zt1、zt2、t1转载站在岚山港港区内，t2、t3转载站建设于沿海公路旁，tc4转载站在日照钢铁厂区内，矿石从斗轮机经由zt1、zt2、t1、t2、t3、t4转载站顺序，运输至日照钢铁

3、如图1所示。2 供配电系统介绍2.1 zt1转运站设置在201a头部与202a尾部附近。10kv进线开关柜2面（双路切换互为备用），10kv出线柜3面（其中1面到0.69kv变压器，1面到0.4kv变压器），变频器变压器1台（容量为2500kva），电力变压器1台（容量为500kva）。2.2 t1转运站设置在203a头部与c2a尾部附近。10kv进线开关柜2面（双路切换互为备用），10kv出线柜2面（其中1面到0.69kv变压器，1面到0.4kv变压器），变频器变压器1台（容量为3900kva），电力变压器1台（容量为400kva）。2.3 t2转运站设置在c2a头部与c3a尾部附近。10k

4、v进线开关柜2面（双路切换互为备用），10kv出线柜2面（其中1面到0.69kv变压器，1面到0.4kv变压器），变频器变压器1台（容量为6500kva），电力变压器1台（容量为630kva）。2.4 t3转运站设置在c3a头部与c4a尾部附近。10kv进线开关柜2面（双路切换互为备用），10kv出线柜2面（其中1面到0.69kv变压器，1面到0.4kv变压器），变频器变压器1台（容量为4900kva），电力变压器1台（容量为630kva）。2.5 t4转运站设置在c4a头部附近。10kv进线开关柜2面（双路切换互为备用），10kv出线柜2面（其中1面到0.69kv变压器，1面到0.4kv变压

5、器），变频器变压器1台（容量为4900kva），电力变压器1台（容量为630kva）。3 控制系统介绍3.1 管带机控制系统控制逻辑本控制系统采用逆料流启动，顺料流停机的控制逻辑，按照c4a、c3a、c2a、203a、202a、201a的启动顺序逐步、单条启动；按照201a、202a、203a、c2a、c3a、c4a的停机顺序逐步、单条停止。皮带之间有相应闭锁关系（上下游皮带启动顺序等），单条皮带系统也有相应闭锁关系（启动条件判断等）。单机启动过程。集控下发启动命令，沿线声光报警装置动作，提示开机。plc向头部主变频器发出头部主电机启动信号，电机开始励磁。头部从变频器接收主变频器数据，下发启动

6、信号，电机开始励磁。plc向尾部变频器发出尾部电机启动信号，电机开始励磁。集控下发主电机运行速度，启动速度为全速的5%。头部从变频器接收主变频器数据，跟随启动提速至全速5%。经延时，plc向尾部变频器发出全速5%信号，电机开始旋转。待整条管带机以5%运行正常后，可以提速。可一次提速至100%，也可分步完成。所有皮带按照逆料流开机顺序启动完毕，则矿石输送系统启动成功，具备运料状态。（2）正常停机。集控下发停机信号给所有子站plc。二类故障信号。矿石输送系统整体降速至5%。按照顺料流停机顺序，逐个皮带速度将至0%。系统内所有皮带都停机，则矿石输送系统停机成功。（3）紧急事故停机。集控给出紧急事故停

7、机信号。一类故障信号。变频器响应急停，瞬时降速直至停机。3.2 管带机保护元件动作要求（1）管带机上保护元件。（2）皮带轻度跑偏，plc只报警但不停机，运行人员应及时检查；管带机上其他保护元件动作时，plc报警同时均发出停机指令。3.3 管带机数据监控（1）相关的电气量经变频器以通讯形式送plc，程序中设定相应的电气保护定值，实现对重要设备的保护，同时上位监控画面也显示相同数据，过高、过低都会产生报警。（2）各电机、减速机均设有pt100铂电阻，由plc温度模块接收温度值输入。接近温度最大值时应报警，超过温度最大值停机检查。（3）电机上装有测速编码器，plc控制系统接收电机转速，根据实际情况集控可选择开环或闭环控制，并下发不同的频率实现调速。（4）变频器的进线电流、电压、母线电流、母线电压、出线电压、出线电流等与运行相关的数据，经plc上传至上位监控系统，除相应保护之外，还为运行人员对于提高效率的分析、决策提供数据支撑。（5）上位监控系统能实现数据采集和处理、输送带控制系统实时动态运行屏幕显示、事件顺序记录、事故处理、记录、工业电视監视、系统设备运行维护管理、软件开发及培训的功能。4 结语在日照港岚山港区南作业区矿石输送系统工程中，管带机输送铁矿石试运行一次性成功。投产后管带机控制系统运行稳定、可靠、高效，不仅实现了日照钢厂、岚山港的整体协作运营，还有效降