1 引言
在物料运输装备工程领域，胶带机不仅具有长距离、大运量、高速度及连续运输的特点。而且运行可靠，维护简单，易于实现自动化和集中控制，经济效益显著。胶带机的运行维护费用远低于其他类型的运输设备；能耗少，只有刮板运输机的1/2～1/3。所以，在工业的生产过程中，凡是能使用胶带机的场合，都优先考虑胶带机来运送物料。与其他运输设备相比，胶带机具有以下优点：运送物料种类广泛。它不仅可以用来运送散装物料，而且可以运送块状物料及成件物料；输送能力范围广。输送带的宽度可以有200mm至5m，甚至更大，每小时输送能力可以由几吨到几万吨；输送倾角大。正常的胶带机可以输送-15°~20°的角度，而使用特种结构的输送带，输送角可达90°；运行阻力小，能耗小，运行费用低；卸料灵活，可以实现多点卸料；可靠性好，安全性高。
2 系统设计
本设计系统为长度为1km，由3台电机驱动的煤矿胶带机的PLC监控系统。通过传感器对电动机的电流、电机定子的温度、电网电压、胶带运行时状态的监测。胶带机监测的对象有：胶带跑偏、堆煤、烟雾、超温洒水、速度（打滑）、超温、纵撕等。
根据现场实际情况，采用的集控系统结构模式。利用光纤、电缆组成混合现场总线，实现对原煤系统集中监控。集中控制系统主要由控制单元 、远距离通讯传输系统 、工业电视单元、控制中心四部分组成。
控制单元设计采用德国西门子公司生产的S7系列产品，因其产品运行速度高、功能强、工作稳定可靠。控制中心设置在皮带调度指挥控制中心，通过工作站和工业电视对胶带机及相关设施进行集中控制和监视。上位机采用InTouch组态软件，可以与多种自动化设备及控制软件集成，可形成需要的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。自动控制模式：所有操作均应能通过主控室上位机软件操作实现各个设备之间按工艺专业的要求在PLC控制下自动联不锁运行；手动控制模式：分为联锁手动和解锁手动；联锁手动在上位机上进行操作，对已选择好流程的设备按联锁方式逆煤流一对一的启动设备，按顺煤流一不对一停机；解锁手动也在上位机上进行操作，此时无任何联锁关系，可启停任何设备；就地控制模式：在就地按钮箱上操作，控制室对设备不起控制作用。
3 监控系统的硬件设计
在监控系统中，通过电压互感器和电流变送器。对三台电机进行了短路、过载、缺相保护。
3.1电网电压监测
本设计选用JDZX6-35W2型干式户外电压互感器对电网进行监测，该电压互感器为环氧树脂浇注绝缘、干型、户外型产品，适用于交流50Hz、35KV及以下的电力系统中，做电压、电能测量及继电保护用。通过电压互感器可以检测到是否缺相。
3.2电机电流监测
（1）交流电流变送器：电流变送器是可以将交流电流信号隔离转变成能够直接被PLC、一、二次仪表等各种采集装置直接采集和接受的标准工业电流信号的装置。两线制供电，能为过程控制中需要进行电量测控的场合提供解决方案。在工业控制领域具有稳定可靠，抗干扰能力强的优势。本设计选择了TP1A500C420L，功能是原边电流500A 的电流变送器/ 输出4-20mA/P1 型壳/两线制供电。如图1所示。
图1 PLC与电流变送器的连接
（2）电流互感器：设计选用LMZ-1KV矿用电流互感器为母线式、浇注绝缘、户内型产品，适用于额定电压1KV及以下矿用线路中，作电流测量及继电保护作用。它的额定一次电流可以从50～400A，额定二次电流有1A或5A。根据煤矿胶带机的具体额定值选择。通过电流互感器和电流变送器对电流的检测，可以对三台电机进行短路、过载保护。
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