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《煤礦鐵路自動裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、煤礦鐵路自動裝車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)張冬梅王成剛（青島理工大學(xué)通信與電子工程學(xué)院，山東青島266033）摘要：本文對某煤礦鐵路自動裝車系統(tǒng)的改造方案、設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)軟件及運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行了分析。該系統(tǒng)提高了裝車的質(zhì)量和效率，并付諸實(shí)踐。對鐵路煤礦安全高效生產(chǎn)有重要意義。關(guān)鍵詞：自動裝車DMC閉環(huán)控制TheDesignOfTheAutomaticLoading-trainSystemOnTheCoalpit’sRailwayZhangDong-mei&WangCheng-gang(Dept.ofComputer,QingdaoUniversityofTechnol
2、ogy,Qingdao,Shandong266033,China)Abstract:Inthepapertheauthorsanalysethereconstructedschema,thedesigningprinciple,thesystematicsoftwareandthecoursingresultonsomecoalpit’srailway’sautomaticloading–trainsystem,Thesystemimprovestheloading–train’squalityandefficiency,andithasbeenpu
3、ttopractice.Thissysteminrailway’scoalpithastheimportantsignificancetoproducesafelyandhigh—efficiently.Keyword:AutomaticLoading-trainDMCclose-linkcontrol1.引言我國煤礦鐵路裝車的現(xiàn)狀是：自動化水平低，容易超載、欠載、裝載不均勻車軸易受損，操作頻繁，勞動強(qiáng)度大。隨著煤礦的大型化和鐵路運(yùn)力的日趨緊張，煤礦鐵路自動裝車系統(tǒng)的改造、設(shè)計(jì)，成了刻不容緩的課題。2.某煤礦鐵路裝車系統(tǒng)改造方案2.1該煤礦鐵路裝車系
4、統(tǒng)的現(xiàn)狀該礦洗煤廠入洗能力為300萬噸／年，鐵路原裝車系統(tǒng)為單點(diǎn)裝車系統(tǒng)，跨線倉，有12個(gè)裝煤倉分煤種裝車。裝煤倉中的煤炭經(jīng)給煤機(jī)至裝載皮帶、漏斗給車皮裝煤，車皮由鐵牛牽引行進(jìn)(見圖1)，由靜態(tài)軌道衡進(jìn)行計(jì)量，此設(shè)計(jì)能力為每條線1000T／H，系統(tǒng)為手動控制。由于該裝車系統(tǒng)已不適應(yīng)煤礦生產(chǎn)的要求，迫切需要改造。我們結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，據(jù)用戶的要求，提出了下述改造方案。92.2系統(tǒng)方案采用PWM裝置對鐵牛行走速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，經(jīng)方案比較采用：采用研華工控機(jī)，它能采集工業(yè)現(xiàn)場的開關(guān)量與模擬量，不但能實(shí)現(xiàn)PLC的所有功能，還能完成復(fù)雜算法的計(jì)算
5、功能，該方案使系統(tǒng)構(gòu)成簡單、靈活。軌道衡鐵牛車皮…煤倉皮帶機(jī)漏斗給煤機(jī)圖1、車皮由靜態(tài)軌道衡計(jì)量3.系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理圖2、系統(tǒng)框圖見系統(tǒng)框圖1(486)78941026353.1系統(tǒng)構(gòu)成1、486工控機(jī)2、操作臺3、動力配電4、稱重顯示5、PWM變頻電源6、鐵牛7、位移傳感8、光電開關(guān)9、工業(yè)攝像10、大屏幕監(jiān)示3.1.1486工業(yè)控制計(jì)算機(jī)9選用研華486工控機(jī)，為核心控制單元，串行通信口2作為靜態(tài)軌道衡的模擬量數(shù)據(jù)采集，為了不影響軌道衡的正常工作，串行口2只負(fù)責(zé)單向數(shù)據(jù)采集。485總線負(fù)責(zé)與洗煤廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信，實(shí)現(xiàn)兩大系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸與交
6、換。本系統(tǒng)利用多媒體卡采集本工業(yè)攝像頭的圖像信息，利用大屏幕彩色監(jiān)示器顯示現(xiàn)場的實(shí)際畫面。3.1.2PWM變頻調(diào)速器系統(tǒng)中選用富士變頻調(diào)速器，其特點(diǎn)為調(diào)速范圍寬、保護(hù)功能完善、抗干擾能力強(qiáng)、低頻特性好。我們曾對一臺45KVA的變頻器進(jìn)行多項(xiàng)測試，12Hz供電時(shí)，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩下降不多，但機(jī)械特性較15Hz供電時(shí)的機(jī)械特性稍軟些，這是由于電動機(jī)的電阻壓降所造成，即，低頻補(bǔ)償力度還稍不足。從實(shí)測結(jié)果證明，采用PWM變頻器對異步電動機(jī)變頻調(diào)速，是可以滿足鐵牛類負(fù)載的要求，尤其是在10Hz以上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)更是如此。為避免電動機(jī)低速運(yùn)行時(shí)發(fā)熱以及諧波轉(zhuǎn)矩對電動
7、機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的影響，在該系統(tǒng)中，采取了必要的措施，即避免了PWM變頻器在10Hz以下運(yùn)行。為了抑制系統(tǒng)干擾，采用光電隔離的輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與變頻器的通訊。此外，為使鐵牛能迅速準(zhǔn)確地停止，在軌道衡上，我們考慮了變頻器的能量釋放裝置，以吸收迅速制動而產(chǎn)生的能量。3.2系統(tǒng)完成的主要功能9*計(jì)算機(jī)自動檢測運(yùn)動中的車皮位置和車皮的長度，控制給煤機(jī)、皮帶、電動翻板的啟停，實(shí)現(xiàn)自動換節(jié)。*計(jì)算機(jī)動態(tài)跟蹤檢測軌道衡的稱量，結(jié)合車皮型號調(diào)整鐵牛速度，并根據(jù)車皮位置計(jì)算出供料速度（控制給煤機(jī)的放煤的臺數(shù)），使其均勻裝載。*計(jì)算機(jī)控制裝載系統(tǒng)進(jìn)行精確供料。在軌道
8、衡最小靜態(tài)計(jì)量時(shí)間下，實(shí)現(xiàn)高精度裝載。*在列車裝載結(jié)束后，實(shí)現(xiàn)裝載皮帶跑空，避免煤種污染。*自動打印及報(bào)表生
