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CST软启动控制技术在带式输送机上的应用
发布时间：2013-05-27 07:44 来源：未知
1、概述
CST软启动控制技术目前已在金烽分公司所属煤矿工作面巷道带式输送机上得到广泛地应用，输送机系统主要包括CST主机、CST液压控制、张紧装置( HDW)、伸缩储带装置、卷带装置、输送带�；は低�、供电系统和输送带控制系统。图1为CST系统的结构示意图。
可控起动传输装置是一种大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置，它通过控制湿式摩擦片离合器装置将电动机的扭矩通过齿轮减速器作用于输送带的驱动滚筒上，离合器是CST的核心部分。主要包括控制系统、减速器和冷却系统。
CST减速器由三部分组成：输入轴齿轮组、输出轴行星齿轮组和离合器部分。输入轴的斜齿轮将电动机的旋转运动传递到太阳轮上，通过太阳轮和行星轮之间的啮合将运动传递到与行星轮一体的输出轴上驱动输出轴。
图2是该离合器的结构示意图，其中：动摩擦片通过键槽固定在齿圈上，并随齿圈同步旋转。静摩擦片通过键槽固定在输出轴上。动、静摩擦片之间．相互交叉布置。调整环形活塞上的液压力，可控制摩擦片之间的间隙改变摩擦片之间的压力。环形活塞上未施加控制压力时，齿圈处于自由运动状态，CST不传递运动。在带式输送机起动初期输出轴由于负载力矩作用而处于静止状态，当增大液压时，环形活塞逐渐压紧离合器，当施加的控制压力能提供足够的起动力矩时，带式输送机就起动了。
通过调节活塞上的液压力，可精确控制输入轴电动机传送到CST输出轴的力矩。齿圈与输出轴的速度呈线性反比例关系，当齿圈静止时，输出轴将达到满速运行。这种启动方式与其它启动方式相比，优点在于输出速度很低时输出扭矩可以达到最大值，并且具有很好的可控性。
此外，CST附件还包括给各传动轴轴承提供强制润滑的润滑系统，以及给湿式离合器冷却降温的循环冷却系统。
2、 CST电气控制系统
昌汉沟煤矿带式输送机控制系统的平台采用美国罗克韦尔自动化公司SLC系列处理器。主要包括SLC-7槽机架、PaneIView显示屏�？刂破骷稍谧楹峡啬�。配套设备有：KJZ-11型组合开关、天津华宁生产的保护系统。KJZ-11组合开关为整个系统提供电源，主电动机和冷却系统电动机的起停由SLC输出�？榭刂疲涑鲂藕旁谧楹峡啬诰景哺衾胧涑�。天津华宁�；は低晨啥哉跏渌痛峁┍；ぃ隨LC的连接方式是硬接线，主要信号有预警信号、健康信号，以及启、停车信号和急停信号。
SLC．7槽机架放置于PLC隔爆箱内，以满足矿井对控制设备安全性的要求。内部安装有SLC机架、电源、控制网扫描�？�、频率模块、8点模拟量输入模块、8点模拟量输出模块、16点的数字量输入�？椤�8点的继电器输出�？楹桶踩さ鹊缱由璞负驮Ｔ诜辣湔婵璨ＡТ�，安装有Panel-View，便于操作员查看输送带运行参数、执行故障报警和对系统参数进行修改。
富通新能源可以根据用户的需求订做各种类型的皮带输送机。
3、张紧绞车
HDW变频绞车和PLC控制器用于控制储带仓中输送带的张力，利用湿式盘形离合器通过保持、卷入或放出钢丝绳来控制输送带的张力。通过张力传感器，PLC可读到输送带张力。当完成启动顺序后，可将绞车张力降到一个合适的张力处，然后保持设置的张力值。
4、CST控制系统分析
冷却系统控制、离合器压力控制是带式输送机正常运行的两个关键环节。
(1)冷却系统的控制
每l台CST冷却系统都包括冷却油泵、冷却风扇、油温传感器和油位开关等设备和元件。只要CST运行，冷却泵必须运行。在PLC发出冷却运行的指令l 8之内泵电机的接触器必须返回，否则PLC会发出冷却泵接触器故障的报警。冷却系统主要由流量传感器和温度传感器来监视系统运行情况。
冷却风扇会在输送机启动过程中或油温≥55℃时开始转动，等到温度降到≤45℃时，冷却风扇自动停止工作。在PLC发出冷却运行的指令Is之内冷却风扇电机的接触器必须有返回，否则PLC会发出冷却风扇接触器故障的报警。
(2)离合器压力控制
CST的液压离合系统主要的元件有离合压力传感器和离合压力比例控制阀。离合压力的改变可以改变CST的输出扭矩，离合压力的控制是通过改变比例阀的输出。如果离合压力在低、高限的范围之外1 8，PLC会发出压力传感器故障的报警。
CST从启动到达到满速，也就是输送机从启动状态达到正常运行状态，需经5种状态：启动、预压、啮合、加速和满速状态。运行控制涉及几个PID算法，主要有输送速度PID、离合压力PID和功率PID。PID在程序中实行闭环控制，控制精度达±2%，每个PID可以运行在自动或手动方式下。在手动方式下，PID运行在开环状态；在自动方式下，PID运行在闭环状态。速度PID的输出是CST离合压力PID的设定值，主电动机功率值是从驱动电动机功率PID的设定值，从驱动电动机自动调整功率到与主电动机功率（±20%）相近，实现功率平衡。
速度传感器检测到的速度信号为速度PID提供了返回量。同时功率变送器和输送带张力变送器的信号必须在4～20 mA之间，否则PLC会发出功率变送器故障和张力变送器故障的报警。
图3为运行控制逻辑示意图。
CST软启动技术在金烽煤炭分公司下属煤矿工作面巷道带式输送机上已得到广泛采用，无论从控制的可靠性，还是启、停车的灵活性，以及运行的可靠性和故障自诊断的准确性方面，已为矿井实现“高产、高效”打下了良好的基础。
