1、KJ2002 型胶带运输电控系统使用说明书常州自动化研究所目 录一：概述二：系统组成三：工作原理四：安装接线五：使用操作方法六：系统维护七：故障处理与维修一 概述煤炭科学研究总院常州自动化研究所研制并生产的型矿用胶带运输电控系统（以下简称系统），适用于煤矿 井下有瓦斯和煤尘爆炸危险 的环境，也可适用于地面 恶劣环境。该系统采用 KJD5 矿用本安型可编程控制器（PLC）为核心控制单元，具有现场可编程、输入/输出点数可扩展、工作可靠、操作方便等特点，系统设计灵活、组网方便，保 护功能齐全，显示信息丰富，具有相关设备之 间的联锁控制及保护功能。本系统二 系统组成 该电控系 统由 KJD5 矿用本安
2、型可编程控制器（PLC）、 KF1006A 电源继电器箱、磁力起动器、 各种保护传感器及信号联络装置等设备组成。 KJD5控制器（PLC ）是本系统的控制核心，它承担本系统的信号检测， 各种设备的控制，及胶带机的运行状态和各种保 护显示。 KF1006A 电源继电器箱是 KJD5 控制器的重要关联设备，它提供控制器电源，并实现本安和非安隔爆信号的相互转换，以帮助控制器（ PLC）控制隔爆 电器和接收隔爆电器的信号。 各种保护传感器则根据有关 规程及用户要求选配，完成各种保护及信息检测功能。 信号联络装置完成起车前的自 动预告及沿线打点联络 功能。请参见以上各种设备的使用说明书。三 工作原理1
3、信号检测首先由各种传感器检测出胶带机的各种信号， 这些信息 输入到 PLC 控制器内部，由PLC 判断，并根据遥控命令或司机按 键盘输入的要求，依照编定的程序，控制各种设备运行（如发预告信号，起动各种电机等）。各种信号基本上可分为开关量（接点）、模 拟量（频率量）和位置量三种。(1) 开关量信号检测开关量信号有：堆煤、洒水、烟雾、开关返回接点等。开关量信号是通过接点的通断， 进入 PLC 控制器的开关量 输入口（简称开入口）。接点闭合时，通过光耦向内部送入一低 电平信号（“ 0”信号）； 接点断开 时，向内部送入一个高 电平信号（“1”信号），PLC 控制器根据高、 低电平信号和编程设置，分别
4、判别设备的运行状态，点、灭对应的灯，且判断是否有故障发生。(2) 频率量信号检测频率量信号有：胶带速度、煤 仓煤位等。 对速度信号的检测由速度传感器输出峰值以上的方波 频率信号进入 PLC 控制器频率记数口（简称记数口）。该频率信号与皮带速度的 对应关系为：f=200v (f 为输出频率值，单位为 HZ；v 为皮带速度，单位为 M/S) 对电机电流信号检测通过电机开关中的电流检测器输出 2001000Z 频率信号 输入到 PLC 控制器的频入口。所以控制电机的真空磁力起 动器或开关必须具有电流 检测功能，而且其 输出 200-1000HZ 的频率信号对应电流 为 0-In(In 为开关额定电流
5、)。(3) 位置量信号检测位置量信号有：、跑偏、闭锁和纵撕位置。对跑偏、闭锁的位置检测通过 PLC 控制器内的位置板检测各闭锁开关的编码信号，来判断发生故障的位置，并通过内部继电器的动作接点指示出故障性质，再通 过程序 设置， 发出故障信号。(4) 保护信号检测本系统在胶带机运行的各个阶段， PLC 控制器随时都监测 如堆煤、烟雾、纵撕、跑偏、闭锁、速度、开关等传感器的信号，如一但发生故障， 对应 灯亮或闪亮，并判断是否 为停车类故障；若是停车类故障，PLC 控制器将发出短促报警声，并进入事故停车处理；若为报警类故障，则只报警不停车，且报警声比较缓慢。若用户不作特别要求，现将各种报警类和停车类
6、故障信号分类列表如下（见表）。打滑故障检测：皮带正常运行后，PLC 控制器通 过速度传感器与额定速度比 较来检测打滑。当检测到的速度85e（皮带额定速度）时认为正常，当85e 且连续 10时， 认为打滑故障发生，这时停车并报警。表故障名称 故障性质 对应现象堆煤 停车类 灯亮，蜂鸣器响烟雾 停车类 灯亮，蜂鸣器响闭锁 停车类 灯亮，蜂鸣器响跑偏 一级报警，二级停车 灯亮，蜂鸣器响打滑 停车类 灯亮，蜂鸣器响电机故障 停车类 液晶显示，蜂鸣器响2 控制原理目前对磁力起动器、电机等外部 设备的控制是通过接点的通断来 实现的，即开关量控制。开关量输出分为本安接点输出和隔爆接点输出。控制机对外部设备的
7、控制方式分两种：自动控制方式和手动控制方式。(1) 自动方式 主 电机的控制PLC 控制器通过检测外围传感器有、无故障，并根据键盘的操作（“开”键或“停”键、“急停”键），通过程序自 动控制继电器板输出本安接点信号，如主电机的磁力起动器开关的远控回路是本安型，则该接点直接与开关 远控回路联接，控制主电机的开停；如开关远控回路为非安型，则将 12V 本安电源通过该接点去驱动 KF1006A 电源继电器箱的本安（I）非安（d）转换接口， 其输出的继电器非安接点与主电机开关的远控回路相连，控制主电机开停。参见系统控制原理图。 信号器的控制PLC 控制器根据键盘的操作（“开” 键），由程序自 动控制开
8、出板输出或关闭 12电压信号，12电压去控制 KX4004A.1 信号器首台，使其 发出起动预告信号， 经沿线信号器将声响发出。() 手动方式当工作方式设置在“手动”位置时，所控制设备的开、停均由控制器上的手动转换开关来完成，PLC 控制器只起 监测作用，此时皮带处于无保护的手动控制状态。该方式作为一种备用工作方式提供给用户，只在特殊情况下使用。 主 电机的控制通过手动转换开关触点的闭合或断开来完成主电机的控制，如主电机开关远控回路为本安型，则直接由该接点控制，如主电机开关远控回路为非安型，则需经过 KF1006A 电源继电器箱的 id 转换， 控制其主电机。 信号器的控制通过信号器主机的打点
9、按钮来实现打点联络。(3) 遥控方式工作方式设置在“遥控” 位置时，本条皮带设备的开、停控制均由上级系统来完成，外部设备控制原理与自动方式时一样。此 时本 PLC 控制器通过传输 接口，靠信号通讯与上一级控制系统进行信息交换。四 安装接线(1) 安装电控系统设备的具体布置由用户根据现场情况而定，下面我们介绍一种通常的布置情况及安装方法： PLC 控制器、电源继电器箱、磁力起 动器等应放置在机头机电设备集中的地方，最好有一个专门的控制峒室。 堆煤传感器一般吊挂在机头胶带卸载入处，或机 头的煤仓内，正常的煤流运动应不能碰击堆煤传感器，但当卸载点发生堆煤时，滞留的积煤应能触及堆煤传感器，使它发生倾斜
10、。安装时，可用传感器上附带的吊 环螺钉直接安装，也可采用钢丝绳或链条悬挂。用于料仓时，最好安装在下落物料不直接撞击的地方，或在传感器上部加上保护管；当传感器安装于靠近仓壁的地方时，离 仓壁的距离应能保证传 感器倾斜动作；为使传感器在较小空间内也能动做，应尽量缩 短悬挂链的长度，在上部增加一段钢性件或缩短探杆的长度。各种情况下的安装示意图参见“KG1006 堆煤传感器使用说明书”。 烟雾传感器一般吊挂在主传动辊筒的上方，根据 现场风向，以稍靠近下风口为宜。吊挂处不应有严重淋水及粉尘。 速度传感器一般安装在上皮带的下方，因 为皮带在起动时重载和 轻载胶带升降幅度较大， 为了避免传感器的传动轮与胶带
11、脱离， 应靠近辊筒附近安装为好，以使速度传动轮升降幅度不致过大，或紧贴换向滚筒安装。安装时 要调整角度及位置，以保 证胶 带满载和空载时，在允许跑偏的范围内，传感器传动轮与胶带紧 密接触。传感器须固定在安装架上，安装架的加工尺寸参见“ KG5007 速度传感器使用说明书”。 沿线闭锁开关（拉绳开关）一般安装在胶带机行人一侧的机架上， 该开关两侧配置拉 绳各 35 米， 应根据系统配置情况设置闭锁开关。由于各闭锁 开关间用接插电缆连接，所以闭锁开关设置间距应根据所配的接插电缆长度而定（一般为间隔 100 米）。安装时，用户应根据本开关的安装孔尺寸，自制安装板。用钩形螺栓固定在胶带机架的侧部，然后
12、将开关固定在安装板上。 跑偏开关及打点信号器跑偏开关一般安装在胶带机两侧，在机 头、中 间、机尾等重要部位各设置一对，以靠近闭锁开关安装在为宜。由于各跑偏开关 间用接插电缆连接，所以跑偏开关设置间距应根据所配的接插电缆长度而定（一般配置的接插电缆长度为：皮带另一侧的跑偏开关与闭锁开关间的连接电缆为 5 米；两跑偏开关间连接电缆为 3 米，跑偏开关与闭锁开关同侧间的连接电缆为 1.5 米）。信号器分机也安装在靠近闭锁开关的机架上，与 闭锁 开关间的距离最好不大于 1 米。安装时，用户应根据传感器的安装孔尺寸，自制安装板。用钩形螺栓固定在胶带机架的侧部，然后将开关固定在安装板上。(2) 接线PLC
13、 控制器与各设备间的接线应严格按照图纸对应接线，接线应牢固不松脱,不应有毛刺。给 PLC 控制器供 电的电源箱需外部提供 AC660V 或 AC127V 电源。皮带沿线信号均通过一 8 芯电缆连接到 PLC 控制器中， 闭锁 开关除起急停作用外，还当接线盒使用，各闭锁开关的 间连接用 8 芯线对接即可；两跑偏开关各自通 过一 4 芯电缆就近进入同一闭锁开关中；沿线打点信号器单独用一两芯电缆就近接入闭锁开关中；纵撕传感器同样通过一 4 芯电缆就近接入闭锁开关中， 纵撕传感器控制箱需外部提供 AC127V 电源。沿线电话单独用一 4 芯电缆联结。其它传感器接线均通过 4 芯或 8 芯电缆与 PLC
14、 控制器连接（ 见安装接线图）。五 使用操作方法本系统有手动、自动、遥控、编程四种工作方式，工作方式的选择通过改变工作方式转换开关来实现。下面分别介绍各种方式的操作： 自 动控制这是本系统推荐的使用方法，在 这种方式下， PLC 控制器参与监测和控制，实现完善的控制和保护功能。具体操作如下：首先将电机控制转换开关打在联机位置， “联锁/ 解锁”转换开关在联锁位置。 集控逆煤流开胶带机 操作：将“逆煤流/顺煤流”转换开关打“逆煤流”档，按控制台上“系统开车”。 如各胶 带机没故障，此时胶带机自动开始起动。 如系 统有停车类故障，此时 PLC 控制器报警并 显示，胶 带机不能起动。 如在起 动或运
15、行中，出现任何一种停车类故障，都将立即停相应的胶带机及此胶带机后方的胶带机，同时自动显 示发生的故障，并 报警。b 自动起动过程：首先预告 5S。起动号胶带机的主电机。延时 2 秒后测号主电机开关返回信号（接点 闭合），如接点不闭合，液晶显示“ 号电机故障” ，则报警并停机；如接点闭合，则继续。分别启动 1#、2#破碎机并延时测 接点返回，如接点不 闭合，液晶显示“破碎机故障”，则报警并停机；如接点闭合， 则继续。当一号胶带机的速度达到 1.2 米/S， 预告 5S，起动号胶带机主电机；延时 2S，测 2#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“2 号电机故障 ”，并 报警停车；如接点闭合
16、，则继续。当二号胶带机的速度达到 1.2 米/S， 预告 5S，起动 3 号胶带机主电机；延时 2S，测 3#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“3 号电机故障 ”，并 报警停车；如接点闭合，则继续。当三号胶带机的速度达到 1.2 米/S， 预告 10S，起动 4 号胶带机主电机；延时 2S，测 4#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“4 号电机故障 ”，并 报警停车；如接点闭合，则继续。以上胶带机及破碎机的启动如果有故障停机，只停本胶 带 机并不在启动后方的设备，前方已经启动完毕的胶带机并不停止。以上起动过程均由程序自动控制，无需人工操作。 顺 煤流启 动胶带机 操作：将“逆
17、煤流/顺煤流 ”转换开关打“顺煤流”档，按控制台上“系统开车”。 这种方式下启 动，必须保证四条胶带机上无煤。 如各胶 带机没故障，此时胶带机自动开始起动。 如系 统有停车类故障，此时 PLC 控制器报警并 显示，胶 带机不能起动。 如在起 动或运行中，出现任何一种停车类故障，都将立即停相应的胶带机及此胶带机后方的胶带机，同时自动显 示发生的故障，并 报警。b 自动起动过程：首先 4 号胶带机预告 10S，起 动 4 号胶带机主电机；延时 2S，测 4#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“ 4 号电机故障”，并 报警停车；如接点闭合， 则继续。320 秒后，3 号胶带机预告 5S，起
18、动 3 号胶带机主电机；延时 2S，测 3#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“3 号电机故障”，并 报警停车；如接点闭合，则继续。270 秒后，2 号胶带机预告 5S，起 动 2 号胶带机主电机；延时 2S，测 2#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“2 号电机故障”，并 报警停车；如接点闭合，则继续。310 秒后，1 号胶带机预告 5S，起 动 1 号胶带机主电机；延时 2S，测 1#主电机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“1 号电机故障”，并 报警停车；如接点闭合，则继续。启动 1 号及 2 号破碎机；延时 2S，测破碎机开关返回信号，如接点不闭合，液晶显示“破碎机故
19、障”，并 报警停车；如接点闭合， 则继续。正常停胶带机 操作：按控制台上“系统开车”按钮。 正常停车过程首先停 4 号胶带机，延 时 370S，待皮 带上的煤拉空，停 3 号胶带机；延时 260S，待皮带上煤拉空，停 2 号胶带机；延 时 20S，停破碎机；延 时 300S，停 1 号胶带机，停车过程结束。以上停车过程均由程序自动控制，无需人工操作。c 单机停车过程同时按“XP”+“停”按钮，（X 表示 1、2、3、4），可 单机停所选 中的胶带机。在进行此项操作的时候须注意：相应的胶带机后方的胶带机须先进行停的操作，在保证后方的胶带机停的情况下，才能进行本胶带机的停操作。急停胶带机本系统在胶
20、带机运行的各个阶段，如出 现堆煤、烟 雾、二级跑偏、闭锁、打滑、电机故障等停车类故障时或在键盘上按下“急停”，都将实行紧急停车。 手动控制手动控制作为一种备用工作方式提供给用户。在手 动 方式下，控制机只起 监测作用。其具体操作如下： 开 车步骤 ： 打点联络：按信号器首台上的“打点” 按钮进行打点联络， 进行起动预备。 开主电机：把电机控制手动转换开关从“停止”位置转到“ 起 1”位置，启动一号胶带机主电机；然后同时按控制台上的“1#破碎机”和“ 开”按钮，启动 1#破碎机，同时按控制台上的“1#破碎机”和“开”按钮，启动 2#破碎机；延时大约 3 秒后， 转到“ 起 2”位置，2 号胶带机
21、主电机启动。大约延时秒左右后，将转换开关打到“起 3”位置，3 号胶带机主电机起动。大约延时秒左右后，将转换开关打到“ 起 4”位置， 4 号胶带机预告 10 秒后，4 号胶带机主电机起动。此时起动完毕。 停 车步骤 ： 这时将电机控制转换开关从“起 4”位置打到“ 起 3”位置，4 号胶带机主电机失电，待胶带速度降至一定值（人为掌握）后，将开关从 “起 3”位置打到“起 2”位置，3 号胶带机主电机失电，待胶带速度降至一定值 （人为掌握）后，将开关从 “起 2”位置打到“起 1”位置，2 号胶带机主电机失电，待胶带速度降至 0 后，同 时按控制台上的“1#破碎机”和“停”按钮，停 1#破碎机
22、，同时按控制台上的“1# 破碎机”和“停”按钮，停 2#破碎机；将开关从“起 1”位置打到“停”位置，这样整个停车过程完毕。 手动方式下，所有保护均不参于控制，只起监测作用。应尽量少用。3 编程将 PLC 控制器的方式开关拨到“编程” 位置，此 时液晶显示运行方式为“Stop ”，此时可输入系统密码（通行字），即可在 键盘上进行程序编辑及参数修改。本 PLC 控制器既可在键盘上进行指令编程，也可在上位机上通 过梯形图语言编程。 详细操作见“KJD5 可编程控制器使用说明书”中的“ 编程手册”。4 状态及召唤显示PLC 控制器面板上有故障指示灯和液晶显示器，当出现故障信号时，指示灯及液晶将对应显
23、示出该信号。液晶为汉字 显示，在皮 带运行过程中可提示各信号信息。 另外可用菜单 14 查询各开入/开出口信号及内存单元信息。详细操作见“ KJD5 可编程控制器使用说明书”中的“操作手册” 。 按“显示”键，可召唤显示出各模拟量信号及沿线故障位置的信号。详细操作见“KJD5可编程控制器使用说明书”中的“操作手册” 。6 故障信号处理 停 车类故障 发生时：对应的故障灯亮，同时蜂 鸣器报警，按下 “消音”键后，报警声立即停止；若按“ 清除”键，对应灯仍亮，并报警，则说明故障没有排除，仍然存在；当故障排除后，再按“清除”键，对应灯灭。 停车类故障 发生后，必须按“清除”才能消除故障信号。 报 警
24、类故障 发生时：对应的故障灯亮，同时报警，按下“消音”键， 报警声立即停止，故障排除后， 对应灯自动灭。维护及故障维修PLC 控制器维护 严禁带电拔插各线路板 严禁带电操作主板上的工作方式开关 非专业人员严禁进入“编程（STOP）”方式 尽量使用“自动” 方式开/停皮带系统传感器维护 沿线闭锁开关动作后应及时复位，并 经常检验其动作情况。 速度传感器应经常检查其固定架有无松脱，保 证速度检测轮紧贴 皮带。 烟雾探头应每星期清理一次。 堆煤探头应经常检验其动作可靠性。 皮带沿线的闭锁开关及打点信号器严禁用水冲洗。 系统传感器动作后应及时处理3、故障维修（供参考）(情况一) 、自动 方式下不能开
25、车。无预告，开不了车。步骤：检查液晶显示器最上行是否在 RUN2 状态。如果不是，则程序执行状态 不对， 请打开机门，将 CPU 拔动开关打在 RUN 方式上。如是，则检查输入是否正常。使用菜单 14 操作，查询输 入量“ I”，对照开入量表，看对应“系统开”的输入是否为 1。松开或按下按钮，看输入能否从 0 到 1，从 1 到 0。如果无输入变化，说明按钮接触不良，或者输入口坏。取一短接线，短接对应的输入口端子，如果有输入，说明开关量板正常。反之，需要换一块开关量板。如果都正常，则需检查有无急停故障没有清除。按“清除 ”键，如仍有故障 报警，则应先找到对应故障，清除之；清除后再开 车。 注意：换任何 电路板，必须在控制机完全停电的情况下方可以进行，否则会损坏设备。（情况二）、遥控开不起车。步骤： 通讯板工作不正常，没有接受到上位机命令，重新开机复位。主站或者分站停电。通讯线路中断。依照自动开车 1、3 检查其它。（情况三）、手动开不起车步骤：对照系统接线图，测量对应输 出端子是否有输出。如没有，检查旋转开关接触是否良好。如有，检查电源继电器箱是否 输出正常。如不正常，请依照“电源继电器箱使用说明书”检查其故障。如正常，检查主电机磁力启 动器工作是否正常。所有故障分析请对照系统接线图及原理图和“KJD5 可编程控制机使用说明书”。故障 处理应根据实际情况，以上方法 仅供参考。
