煤礦皮帶機(jī)主從控制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試

今年春節(jié)假期期間的冠狀病毒疫情波及整個(gè)中華大地，給全國(guó)人民的幸福生活、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)帶來很大的不便。原定于年初四到鄂爾多斯某煤礦調(diào)試3臺(tái)主井皮帶高壓變頻器的工作也受到了影響，如果不能及時(shí)投產(chǎn)，將會(huì)影響部分北方地區(qū)供暖需求，給全國(guó)抗擊疫情增加難度。結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況的了解及新時(shí)達(dá)產(chǎn)品的易用性考量，采用備用方案----遠(yuǎn)程調(diào)試。

煤礦主井皮帶系統(tǒng)情況介紹：

原系統(tǒng)配置：

皮帶運(yùn)輸能力：1500噸/小時(shí)；

膠帶：寬度1400mm，強(qiáng)度ST3150,鋼絲繩芯；

帶速：3.15米/秒；

運(yùn)輸長(zhǎng)度：1110米；

傾角：+16°；

驅(qū)動(dòng)功率：3*710kW,變頻驅(qū)動(dòng)；

主電機(jī)電壓：6000V；

升級(jí)改造部分：驅(qū)動(dòng)功率由原來的3*710kW（變頻驅(qū)動(dòng)），提高為3*1000kW（變頻器驅(qū)動(dòng)）。

本次升級(jí)改造方向：擴(kuò)大產(chǎn)能，電機(jī)和變頻器系統(tǒng)擴(kuò)容，升級(jí)后的皮帶運(yùn)輸能力預(yù)計(jì)可達(dá)到2000噸/小時(shí)。

現(xiàn)場(chǎng)控制方案確認(rèn)：

原系統(tǒng)情況：該煤礦現(xiàn)場(chǎng)原系統(tǒng)同樣采用高壓變頻器驅(qū)動(dòng)，隨著產(chǎn)能提高，原系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)運(yùn)輸需要，原系統(tǒng)采用分別控制方案，三臺(tái)變頻器分別給定運(yùn)行信號(hào)，通過手動(dòng)調(diào)整運(yùn)行頻率來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。

改造目標(biāo)：新時(shí)達(dá)變頻器采用主從控制droop功能，軟件自動(dòng)測(cè)算輸出轉(zhuǎn)矩，自動(dòng)功率平衡，從機(jī)輸出電壓和電流和主機(jī)一致。真正實(shí)現(xiàn)變頻器自動(dòng)負(fù)荷平衡。系統(tǒng)控制方案如下圖1。

圖1,主從控制系統(tǒng)圖

指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)接線：

1.      變頻器內(nèi)部接線，主要是變頻器內(nèi)部通訊線連接線，通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)，迅速完成了調(diào)試需要的通訊系統(tǒng)搭建。

圖2，變頻器內(nèi)部通訊連接指導(dǎo)

2.      外部控制線連接，圖紙中摘出用戶需要的控制信號(hào)，羅列信號(hào)按照信號(hào)類型標(biāo)注對(duì)應(yīng)線號(hào)和接線位置對(duì)應(yīng)端子號(hào)，微信視頻指導(dǎo)用戶按照表1完成控制部分接線。

表1，變頻器外部控制接線

空載試運(yùn)行：

1. 高壓側(cè)接線檢查：試運(yùn)行前微信視頻指導(dǎo)用戶對(duì)變頻器進(jìn)出線接線位置確認(rèn)檢查。

2. 變頻器參數(shù)設(shè)置檢查，變頻器大部分參數(shù)都已經(jīng)固化，主從控制的參數(shù)也固化到多機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊了，檢查起來比較順利。

圖3，變頻器多機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù)模塊             

圖4，變頻器參數(shù)設(shè)置界面

3. 控制邏輯的確認(rèn):

運(yùn)行方式：操作臺(tái)給主機(jī)起停指令后，主機(jī)執(zhí)行起停的同時(shí)，主機(jī)通過內(nèi)部通訊控制從機(jī)1和從機(jī)2起停。

故障處理方式：三臺(tái)變頻器中任意一臺(tái)變頻器報(bào)故障停機(jī)，三臺(tái)變頻器通過內(nèi)部通訊做故障判斷，并同時(shí)急停封鎖。

急停處理方式：三臺(tái)變頻器中任意一臺(tái)變頻器手動(dòng)急停，三臺(tái)變頻器通過內(nèi)部通訊做急停判斷，并同時(shí)急停封鎖。

4. 空載試運(yùn)行遇到的問題及解決方法：

主機(jī)故障：主機(jī)第一次高壓送電報(bào)所有功率單元上行光纖故障，檢查發(fā)現(xiàn)主控側(cè)光纖插接時(shí)上下行通訊插反，修正后解決問題。

從機(jī)1故障：主從控制聯(lián)動(dòng)時(shí)，從機(jī)1一直報(bào)單元封鎖故障，檢查變頻器內(nèi)部通訊電纜，更換為屏蔽線，增加接地措施后解決問題。

帶載試運(yùn)行：

用戶年前放假前井下存貨部分生產(chǎn)好的煤料可以執(zhí)行生產(chǎn)前的帶載測(cè)試，在用戶控制臺(tái)直接給主機(jī)發(fā)送啟動(dòng)命令后，三臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)主井輸送機(jī)開始緩緩將井下生產(chǎn)好的煤料順利運(yùn)到卸料區(qū)，帶載試運(yùn)行成功，期待著疫情得到控制之后后的開工生產(chǎn)。

圖5，用戶運(yùn)輸皮帶機(jī)操作臺(tái)           

圖6，變頻器主機(jī)運(yùn)行界面

正式投入運(yùn)行：

煤炭屬于保證民生的基本保障物質(zhì)，該煤礦在疫情困難時(shí)期響應(yīng)國(guó)家號(hào)召及時(shí)復(fù)產(chǎn)，下圖是變頻器正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。

圖7，三臺(tái)變頻器正常運(yùn)行中               

圖8，變頻器主機(jī)運(yùn)行界面

總結(jié)：

1.本次新時(shí)達(dá)高壓變頻器恒轉(zhuǎn)矩輸出應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)負(fù)荷平衡。據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)反饋，原來的手動(dòng)給定方式，變頻器出力不均，常有從機(jī)反被拖曳運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，導(dǎo)致過壓報(bào)警。皮帶使用1－2年后因受力不均勻而拉長(zhǎng)報(bào)廢。改造后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷平衡，以上問題基本得到解決。

2本次微信視頻調(diào)試的成功驗(yàn)證了新時(shí)達(dá)高壓變頻器操作的易用性，目前出廠的部分變頻器設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了免調(diào)試。新時(shí)達(dá)高壓變頻器未來可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)試，在線故障診斷等功能，助力工控行業(yè)的智能化。為特殊情況下的遠(yuǎn)程服務(wù)，書寫新篇章。