CN103129949B

CN103129949B - 配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统

Info

Publication number: CN103129949B
Application number: CN201310059667.4A
Authority: CN
Inventors: 薛林
Original assignee: WUXI HUANENG ELECTRIC MACHINERY CO Ltd
Current assignee: WUXI HUANENG ELECTRIC MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2033-02-26
Also published as: CN103129949A

Abstract

本发明提供了一种配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，包括喷雾部分控制回路和供水部分控制回路。喷雾部分主回路包括：机头供水泵经启停控制接触器主触点、断路器与电源连接，皮带秤称重变送器、皮带秤称重传感器；喷雾部分控制回路包括PLC（中央处理单元、模拟量输入输出模块和数字量输入输出模块）。供水部分主回路包括：水箱供水泵经第二接触器主触点、保护断路器与电源相连；供水部分控制回路包括浮球开关、中间继电器、手动停止按钮、手动补水按钮。优点是：采用本控制系统的喷雾降尘装置可根据煤炭输送量大小自动调节喷雾水量，实现自动喷雾，控制自动补水装置对供水水箱进行自动补水，防止空皮带运行时喷雾造成皮带打滑。

Description

配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统

技术领域

本发明涉及一种输煤皮带机头部喷雾降尘装置用的控制系统，用于自动控制喷雾降尘装置的喷雾水量。

背景技术

目前，国内煤炭领域输煤大都选用带式输送机，在每条输煤皮带的头部落煤处均布置有喷雾降尘的装置，该装置一般采用手动阀或电磁阀进行管路开关，由人工进行开启或与输煤设备联锁启动。由于煤炭并不是均匀输送，会不定时产生空皮带运行或少量输送，此时喷雾降尘装置还是在继续喷雾，如果不及时关闭喷雾管路阀门会导致输送带表面积水，从而导致皮带打滑输送带无法正常工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置的控制系统，能够自动控制喷雾降尘装置的喷雾水量。

本发明所述的配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，包括喷雾部分控制回路和供水部分控制回路。

机头喷雾降尘装置喷雾部分主回路包括：机头供水泵经启停控制接触器主触点、断路器与电源连接，皮带秤称重变送器与皮带秤称重传感器连接；

喷雾部分控制回路包括可编程控制器，所述可编程控制器包括中央处理单元、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块，之间通过IOBUS总线连接；

AC380V/220V变压器的初级经第一断路器与电源的L1相、L2相连接，AC380V/220V变压器的次级的一端经第二断路器与中央处理单元的电源接线正端连接；AC380V/220V变压器的次级的另一端与中央处理单元的电源接线负端连接；

中央处理单元的第一数字量输入端、第二数字量输入端分别接三位置开关的第一个位置端和第三个位置端；第三数字量输入端、第四数字量输入端、第五数字量输入端分别接表示煤流小、中、大的第一点动按钮、第二点动按钮、第三点动按钮的一端上，三位置开关的公共端与所述第一点动按钮、第二点动按钮、第三点动按钮的另一端接到中央处理单元的数字量输入的公共端上；

中央处理单元的第一数字量输出端、第二数字量输出端、第三数字量输出端分别接第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的一端；第四数字量输出端、第五数字量输出端分别接自动工作状态指示灯、手动工作状态指示灯的一端；第六数字量输出端接机头供水泵的启停控制接触器线圈的一端；中央处理单元数字量输出端侧的第一公共端和第二公共端接至中央处理单元的电源接线正端；所述第二公共端接机头供水泵的启停控制接触器的辅助触点一端，启停控制接触器的辅助触点另一端接机头供水泵指示灯的一端；所述第一电磁阀另一端、第二电磁阀另一端、第三电磁阀另一端、自动工作状态指示灯另一端、手动工作状态指示灯另一端、启停控制接触器线圈另一端、水泵指示灯另一端接中央处理单元的电源接线负端；第一电磁阀工作状态指示灯、第二电磁阀工作状态指示灯、第三电磁阀工作状态指示灯分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀并联；

模拟量输入输出模块上第一组模拟量输入接线端子连接皮带秤称重变送器的信号接线端；皮带秤称重变送器的两个电源接线端与皮带秤秤重传感器激励电源的两个电源输出接线端连接，皮带秤秤重传感器激励电源的两个电源输入接线端分别接AC380V/220V变压器的次级另一端和经第二断路器接AC380V/220V变压器的次级一端；

数字量输入输出模块的第一数字量输入端接机头供水泵的保护断路器辅助触头的一端，第二数字量输入端接水箱供水泵的保护断路器辅助触头的一端，机头供水泵的保护断路器辅助触头的另一端、水箱供水泵的保护断路器辅助触头的另一端接数字量输入输出模块的输入公共端；数字量输入输出模块的数字量输出公共端接AC380V/220V变压器的次级另一端；数字量输入输出模块的第四数字量输出端、第五数字量输出端分别接机头供水泵警报指示灯、水箱供水泵警报指示灯的一端，机头供水泵警报指示灯、水箱供水泵警报指示灯另一端接至第二断路器，经第二断路器接AC380V/220V变压器的次级一端；

机头喷雾降尘装置供水部分主回路包括：水箱供水泵经第二接触器主触点、水箱供水泵的保护断路器与电源相连；

供水部分控制回路包括：AC380V/220V变压器的次级另一端经浮球开关的常开低水位设置点、常闭高水位设置点、中间继电器的线圈、手动停止按钮连接到第二断路器，经第二断路器接AC380V/220V变压器的次级一端；手动补水按钮、中间继电器的常开触点与常开低水位设置点并联；AC380V/220V变压器的次级另一端经中间继电器的常开触点、第二接触器的线圈连接到第二断路器，经第二断路器接AC380V/220V变压器的次级一端；AC380V/220V变压器次级另一端经第二接触器的常开触点、水箱供水泵工作状态指示灯连接到第二断路器，经第二断路器接AC380V/220V变压器的次级一端。

具体的，所述可编程控制器的中央处理单元为西门子的CPU222，所述模拟量输入输出模块为西门子的EM231，数字量输入输出模块为西门子的EM223。

本发明的优点是：采用本控制系统后，喷雾降尘装置可以根据煤炭输送量大小自动调节喷雾水量，实现自动喷雾的目的，控制自动补水装置对供水水箱进行自动补水，解除了空皮带运行时喷雾造成皮带打滑的隐患。

附图说明

图1是喷雾部分的控制电路原理图。

图2是供水部分的控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的机头喷雾降尘装置包括喷雾部分和供水部分。

如图1所示，喷雾部分主要包括：机头供水泵M1，皮带秤称重变送器Sensor1，皮带秤称重传感器，可编程控制器PLC，电磁阀Y1、Y2、Y3。

喷雾部分主回路：机头供水泵M1经启停控制接触器K1主触点、断路器Q3与三相电源连接。

喷雾部分控制回路：可编程控制器PLC由中央处理单元U1、模拟量输入输出模块U2、数字量输入输出模块U3组成，它们之间通过IOBUS总线连接。本实施例中分别采用的是西门子PLC的CPU222、EM231和EM223模块。

AC380V/220V变压器T1的初级经第一断路器Q1与电源的两相L1、L2连接。AC380V/220V变压器T1的次级的一端经第二断路器Q2与中央处理单元U1的电源接线负端N连接；AC380V/220V变压器T1的次级的另一端与中央处理单元U1的电源接线正端L连接。

中央处理单元U1上有8个数字量输入端（I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7）和6个数字量输出端（Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5）。其中，数字量输入端I0.0、I0.1分别接三位置开关S1的第一个位置端和第三个位置端。数字量输入端I0.2、I0.3、I0.4分别接表示煤流小、中、大的点动按钮S2、S3、S4的一端上。三位置开关S1的公共端与表示煤流小、中、大的点动按钮S2、S3、S4的另一端接到中央处理单元U1上的数字量输入的公共端C上。

中央处理单元U1上：数字量输出端Q0.0、Q0.1、Q0.2分别接电磁阀Y1、Y2、Y3的一端。数字量输出端Q0.3、Q0.4分别接自动工作状态指示灯H1、手动工作状态指示灯H2的一端。数字量输出端Q0.5接机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈的一端。数字量输出端侧的第一公共端C1和第二公共端C2短接，并与中央处理单元U1的电源接线端L连接。第二公共端C2接机头供水泵M1的启停控制接触器K1的辅助触点一端，机头供水泵M1的启停控制接触器K1的辅助触点另一端接机头供水泵指示灯H6的一端。电磁阀Y1、Y2、Y3的另一端，自动工作状态指示灯H1、手动工作状态指示灯H2的另一端，机头供水泵M1的启停控制接触器线圈K1的另一端，机头供水泵指示灯H6的另一端接中央处理单元U1的电源接线端N。电磁阀工作状态指示灯H3、H4、H5分别与电磁阀Y1、Y2、Y3并联。

模拟量输入输出模块U2上有4组模拟量输入端，其中第一组模拟量输入的接线端子RA短接接线端子A+，第一组模拟量输入的接线端子A+、A-分别接皮带秤称重变送器Sensor1的信号接线端上，皮带秤称重变送器Sensor1与皮带秤称重传感器连接。

皮带秤称重变送器Sensor1的两个电源接线端与皮带秤称重传感器激励电源V1的两个电源输出接线端（24V+、24V-）连接，皮带秤称重传感器激励电源V1的两个电源输入接线端L、N分别接AC380V/220V变压器T1的次级的另一端和经第二断路器Q2接AC380V/220V变压器T1的次级一端。

数字量输入输出模块U3上有8个数字量输入端（I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7）和8个数字量输出端（Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7）。其中，数字量输入端I0.0、I0.1分别接机头供水泵M1的保护断路器Q3、水箱供水泵的保护Q4辅助触头的一端，供水泵的保护断路器Q3、水箱供水泵的保护Q4辅助触头的另一端接数字量输入输出模块U3上的输入公共端C。数字量输入输出模块U3的数字量输出公共端C接AC380V/220V变压器T1的次级的另一端上。数字量输出端Q0.3、Q0.4分别接机头供水泵警报指示灯H11、水箱供水泵警报指示灯H12的一端。供水泵警报指示灯H11、水箱供水泵警报指示灯H12的另一端接至第二断路器Q2，经第二断路器Q2接AC380V/220V变压器T1的次级一端。

供水部分主要包括水箱供水泵M2和浮球开关U6。

如图2所示，供水部分主回路：水箱供水泵M2经接触器K2主触点、断路器Q4与三相电源相连。

供水部分控制回路：AC380V/220V变压器T1的次级的另一端经浮球开关U6的常开低水位设置点L1、常闭高水位设置点L2、中间继电器KA1的线圈、手动停止按钮S9连接到第二断路器Q2上，经第二断路器Q2接AC380V/220V变压器T1的次级一端。手动补水按钮S8、中间继电器KA1的常开触点与常开低水位设置点L1并联；AC380V/220V变压器T1的次级的另一端经中间继电器KA1的常开点、接触器K2的线圈连接到第二断路器Q2上，经第二断路器Q2接AC380V/220V变压器T1的次级一端；AC380V/220V变压器T1次级的另一端经接触器K2的常开点、水箱供水泵工作状态指示灯H13连接到第二断路器Q2上，经第二断路器Q2接AC380V/220V变压器T1的次级一端；电源指示灯H14并联在AC380V/220V变压器T1的次级上。

通常情况下，断路器Q1、Q2、Q3、Q4闭合，电源的两相L1、L2经第一断路器Q1、AC380V/220V变压器T1、第二断路器Q2使中央处理单元U1、传感器激励电源V1和供水部分控制回路得电。断路器Q3断开，使机头供水泵警报指示灯H11得电。断路器Q4断开，使水箱供水泵警报指示灯H12得电。

中央处理单元U1通过IOBUS总线使模拟量输入输出模块U2、数字量输入输出模块U3得电。

喷雾部分分为自动工作模式和手动工作模式。

三位置开关S1旋转到第一个位置，使喷雾部分处于自动工作模式下。自动工作状态指示灯H1亮。

在自动工作模式下，皮带秤称重传感器获得煤流量信号，经皮带秤称重变送器Sensor1和模拟量输入输出模块U2，使可编程控制器PLC获得煤流量信号。经过可编程控制器PLC程序的判断，将煤流量信号分为无、小、中、大四种情况。

三位置开关S1旋转到第三个位置，使喷雾部分处于手动工作模式下。手动工作状态指示灯H2亮。

在手动工作模式下，通过人工操作将煤流量分为无、小、中、大四种情况。点动按钮S2、S3、S4没有按下，表示煤流无。点动按钮S2按下，表示煤流小。点动按钮S3按下，表示煤流中。点动按钮S4按下，表示煤流大。在点动按钮S2、S3、S4按下时，取最后一个状态为当前煤流量大小状态。当三位置开关S1旋转到第二个位置时，结束手动工作模式。

无论在自动还是手动工作模式下：

1、在煤流量信号无的情况下不动作。

2、在煤流量信号由无至小的情况下，使电磁阀Y1得电及电磁阀工作状态指示灯H3亮，延时3s，机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮。

3、在煤流量信号由无至中的情况下，使电磁阀Y1、Y2得电及电磁阀工作状态指示灯H3、H4亮，延时3s，机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮。

4、在煤流量信号由无至大的情况下，使电磁阀Y1、Y2、Y3得电及电磁阀工作状态指示灯H3、H4、H5亮，延时3s，机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮。

5、在煤流量信号由小至中的情况下，保持电磁阀Y1、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的情况下，使电磁阀Y2得电及电磁阀工作状态指示灯H4亮。

6、在煤流量信号由小至大的情况下，保持电磁阀Y1、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的电情况下，使电磁阀Y2、Y3得电及电磁阀工作状态指示灯H4、H5亮。

7、在煤流量信号由中至小的情况下，保持电磁阀Y1、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的情况下，使电磁阀Y2失电及电磁阀工作状态指示灯H4灭。

8、在煤流量信号由中至大的情况下，保持电磁阀Y1、Y2、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3、H4亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的情况下，使电磁阀Y3得电及电磁阀工作状态指示灯H5亮。

9、在煤流量信号由大至中的情况下，保持电磁阀Y1、Y2、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3、H4亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的情况下，使电磁阀Y3失电及电磁阀工作状态指示灯H5灭。

10、在煤流量信号由大至小的情况下，保持电磁阀Y1、机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈得电及电磁阀工作状态指示灯H3亮，机头供水泵M1运行，机头供水泵指示灯H6亮的情况下，使电磁阀Y2、Y3失电及电磁阀工作状态指示灯H4、H5灭。

11、在煤流量信号由小、中或大至无的情况下，使电磁阀Y1、Y2、Y3失电及电磁阀工作状态指示灯H3、H4、H5灭，机头供水泵M1的启停控制接触器K1线圈失电，机头供水泵M1停止，机头供水泵指示灯H6灭。

供水部分分为自动供水功能和手动供水功能。

自动供水功能：水位低达到设定值时，浮球开关U6的常开低水位设置点L1闭合，经常闭高水位设置点L2及手动停止（常闭）按钮S9使中间继电器KA1的线圈得电，中间继电器KA1自锁，同时中间继电器KA1的常开触点闭合，接触器K2的线圈得电，水箱供水泵M2运行，水箱供水泵工作状态指示灯H13亮。

水位高达到设定值时，浮球开关U6的常闭高水位设置点L2断开，中间继电器KA1的线圈失电，中间继电器KA1的常开触点断开，接触器K2的线圈失电，水箱供水泵M2停止，水箱供水泵工作状态指示灯H13灭。

手动供水功能：水位低于高水位设置点时，按下手动补水按钮S8，经常闭高水位设置点L2及手动停止（常闭）按钮S9使中间继电器KA1的线圈得电，中间继电器KA1自锁，同时中间继电器KA1的常开触点闭合，接触器K2的线圈得电，水箱供水泵M2运行，水箱供水泵工作状态指示灯H13亮。

按下手动停止按钮S9或者水位高达到设定值，浮球开关U6的常闭高水位设置点L2断开时，中间继电器KA1的线圈失电，中间继电器KA1的常开触点断开，接触器K2的线圈失电，水箱供水泵M2停止，水箱供水泵工作状态指示灯H13灭。

喷雾部分在自动工作模式下可以根据煤流量的大小调整电磁阀开关的数量，可以有效的节约用水。

喷雾部分在手动工作模式下，可以便于设备的检修及在皮带秤故障的情况下使用。

自动供水功能与手动供水功能相结合，可以根据现场实际情况最大程度保证用水的可靠性或减少工人的工作量。

Claims

1.配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，包括喷雾部分控制回路和供水部分控制回路，其特征是：

机头喷雾降尘装置喷雾部分主回路包括：机头供水泵（M1）经启停控制接触器（K1）主触点、断路器（Q3）与电源连接，皮带秤称重变送器（Sensor1）与皮带秤称重传感器连接；

喷雾部分控制回路包括可编程控制器，所述可编程控制器包括中央处理单元（U1）、模拟量输入输出模块（U2）、数字量输入输出模块（U3），之间通过IOBUS总线连接；

AC380V/220V变压器（T1）的初级经第一断路器（Q1）与电源的L1相、L2相连接，AC380V/220V变压器（T1）的次级的一端经第二断路器（Q2）与中央处理单元（U1）的电源接线正端连接；AC380V/220V变压器（T1）的次级的另一端与中央处理单元（U1）的电源接线负端连接；

中央处理单元（U1）的第一数字量输入端（I0.0）、第二数字量输入端（I0.1）分别接三位置开关（S1）的第一个位置端和第三个位置端；第三数字量输入端（I0.2）、第四数字量输入端（I0.3）、第五数字量输入端（I0.4）分别接表示煤流小、中、大的第一点动按钮（S2）、第二点动按钮（S3）、第三点动按钮（S4）的一端上，三位置开关（S1）的公共端与所述第一点动按钮（S2）、第二点动按钮（S3）、第三点动按钮（S4）的另一端接到中央处理单元（U1）的数字量输入的公共端（C）上；

中央处理单元（U1）的第一数字量输出端（Q0.0）、第二数字量输出端（Q0.1）、第三数字量输出端（Q0.2）分别接第一电磁阀（Y1）、第二电磁阀（Y2）、第三电磁阀（Y3）的一端；第四数字量输出端（Q0.3）、第五数字量输出端（Q0.4）分别接自动工作状态指示灯（H1）、手动工作状态指示灯（H2）的一端；第六数字量输出端（Q0.5）接机头供水泵（M1）的启停控制接触器（K1）线圈的一端；中央处理单元（U1）数字量输出端侧的第一公共端（C1）和第二公共端（C2）接至中央处理单元（U1）的电源接线正端；所述第二公共端（C2）接机头供水泵（M1）的启停控制接触器（K1）的辅助触点一端，启停控制接触器（K1）的辅助触点另一端接机头供水泵指示灯（H6）的一端；所述第一电磁阀（Y1）另一端、第二电磁阀（Y2）另一端、第三电磁阀（Y3）另一端、自动工作状态指示灯（H1）另一端、手动工作状态指示灯（H2）另一端、启停控制接触器（K1）线圈另一端、水泵指示灯（H6）另一端接中央处理单元（U1）的电源接线负端；第一电磁阀工作状态指示灯（H3）、第二电磁阀工作状态指示灯（H4）、第三电磁阀工作状态指示灯（H5）分别与第一电磁阀（Y1）、第二电磁阀（Y2）、第三电磁阀（Y3）并联；

模拟量输入输出模块（U2）上第一组模拟量输入接线端子连接皮带秤称重变送器（Sensor1）的信号接线端；皮带秤称重变送器（Sensor1）的两个电源接线端与皮带秤秤重传感器激励电源（V1）的两个电源输出接线端连接，皮带秤秤重传感器激励电源（V1）的两个电源输入接线端分别接AC380V/220V变压器（T1）的次级另一端和经第二断路器（Q2）接AC380V/220V变压器（T1）的次级一端；

数字量输入输出模块（U3）的第一数字量输入端（I0.0）接机头供水泵（M1）的保护断路器（Q3）辅助触头的一端，第二数字量输入端（I0.1）接水箱供水泵（M2）的保护断路器（Q4）辅助触头的一端，机头供水泵（M1）的保护断路器（Q3）辅助触头的另一端、水箱供水泵（M2）的保护断路器（Q4）辅助触头的另一端接数字量输入输出模块（U3）的输入公共端；数字量输入输出模块（U3）的数字量输出公共端接AC380V/220V变压器（T1）的次级另一端；数字量输入输出模块（U3）的第四数字量输出端（Q0.3）、第五数字量输出端（Q0.4）分别接机头供水泵警报指示灯（H11）、水箱供水泵警报指示灯（H12）的一端，机头供水泵警报指示灯（H11）、水箱供水泵警报指示灯（H12）另一端接至第二断路器（Q2），经第二断路器（Q2）接AC380V/220V变压器（T1）的次级一端；

机头喷雾降尘装置供水部分主回路包括：水箱供水泵（M2）经第二接触器（K2）主触点、水箱供水泵的保护断路器（Q4）与电源相连；

供水部分控制回路包括：AC380V/220V变压器（T1）的次级另一端经浮球开关（U6）的常开低水位设置点（L1）、常闭高水位设置点（L2）、中间继电器（KA1）的线圈、手动停止按钮（S9）连接到第二断路器（Q2），经第二断路器（Q2）接AC380V/220V变压器（T1）的次级一端；手动补水按钮（S8）、中间继电器（KA1）的常开触点与常开低水位设置点（L1）并联；AC380V/220V变压器（T1）的次级另一端经中间继电器（KA1）的常开触点、第二接触器（K2）的线圈连接到第二断路器（Q2），经第二断路器（Q2）接AC380V/220V变压器（T1）的次级一端；AC380V/220V变压器（T1）次级另一端经第二接触器（K2）的常开触点、水箱供水泵工作状态指示灯（H13）连接到第二断路器（Q2），经第二断路器（Q2）接AC380V/220V变压器（T1）的次级一端。

2.如权利要求1所述配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，其特征是，所述可编程控制器的中央处理单元（U1）为西门子的CPU222。

3.如权利要求1所述配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，其特征是，所述可编程控制器的模拟量输入输出模块（U2）为西门子的EM231。

4.如权利要求1所述配煤仓转载皮带机头喷雾降尘装置控制系统，其特征是，所述可编程控制器的数字量输入输出模块（U3）为西门子的EM223。