在現(xiàn)行標準中，帶式輸送機的起制動加速度應(yīng)為0.1～0.3m/s2。但是隨著輸送機的運輸距離越來越長，啟動設(shè)備的功率和額定電壓越來越高和設(shè)備控制的技術(shù)有了突飛猛進，這個數(shù)值已經(jīng)不適合我們現(xiàn)在的運行的需要。通過動態(tài)的狀態(tài)分析，長距離、路線復(fù)雜的膠帶輸送機，最好采用具有可控啟動功能的驅(qū)動裝置，能夠使輸送機按照或者基本按照我們設(shè)定好的理想啟動曲線進行啟動，以減小輸送帶及承載部件的動態(tài)載荷。
1、理想的可控啟動速度曲線
    理想的啟動速度曲線，應(yīng)使我們的帶式輸送機能夠進行平穩(wěn)的啟動，并且在啟動達到滿速的過程中，加速度值盡量控制到最小，這是因為沒有了加速度的突變，我們就能以最大程度的減小啟動的慣性和啟動時對膠帶的沖擊作用。圖1是澳大利亞專家Hamson提出的啟動速度曲線。
    啟動開始后，加速度為0，速度平穩(wěn)增加；當達到速度達到v/2時，加速度達到最大值；然后加速度開始降低，速度仍然繼續(xù)增加；當達到我們設(shè)定的速度，加速度也降低到0，就完成了啟動過程。這樣可以看出，我們理想狀態(tài)的啟動曲線是以速度和加速度的控制完美結(jié)合來啟動輸送機的運行。在大體的運行過程加速度的曲線是連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)。
2、CST的控制啟動原理和速度曲線
    CST的啟動全過程分為七個狀態(tài)：啟動、預(yù)壓、緩沖、加速、滿速、減速、停止。
    在啟動時，所有的驅(qū)動電機是在空載狀態(tài)下運行的。CST接受到電機運行的信號后，通過判斷CST沒有故障后，開始啟動膠帶輸送機。先給定離合器一定的壓力，防止膠帶倒轉(zhuǎn)。CST在檢測到最小的速度時，開始一段時間的緩沖過程，使膠帶在很低的速度下運行一段時間，等到膠帶在漲緊力不變而且膠帶運行平穩(wěn)后，開始按照速度曲線進行加速，直到滿速。在膠帶啟動的過程，速度曲線的設(shè)定又為重要。這條曲線是通過對輸送機的空載和滿載運行的動狀態(tài)分析得到的，然后通過程序輸入到CST的PLC中。這樣在今后的膠帶輸送機啟動都會根據(jù)這條給定的速度曲線進行啟動。
    皮帶機的加速度啟動時間可以在40秒到300秒的范圍內(nèi)根據(jù)要求設(shè)定，PLC程序中的缺省時間設(shè)置是60秒。不同的啟動時間會產(chǎn)生不同的加速頻率，但是加速度曲線仍然是正弦曲線。在CST控制中，不光有可變的時間，還能夠進行最終速度的控制，最終速度可以設(shè)定為正常速度的10%～50%，這是為了進行檢修和驗帶用的，長時間慢動會影響到CST的油溫，超過溫度CST會停止運行。
    在膠帶輸送機啟動和運行的階段，CST都能夠使個驅(qū)動之間達到負荷平衡，以便使膠帶運輸機上所有部件的負荷和應(yīng)力最小，使各臺驅(qū)動電機達到負荷均勻分配，這一切是通過PLC程序里的多個PID控制回路來實現(xiàn)的。CST的運行控制由軟件中的四個PID回路組成：速度控制PID、加速度控制PID、壓力控制PID、功率控制PID。CST通過PLC對速度控制PID、加速度控制PID、壓力控制PID、功率控制PID的優(yōu)化調(diào)控最終達到程序設(shè)定的啟動曲線。圖2就是CST對這幾個PID控制回路進行優(yōu)化調(diào)控，達到設(shè)定曲線的過程。
3、 CST控制啟動的優(yōu)點
    CST可以用來對啟動階段的加速度進行控制使膠帶的動態(tài)漲緊力減至最小。在空膠帶或者滿載膠帶啟動時，通過控制加速度斜率可以得到滿意的結(jié)果，使峰值暫態(tài)漲緊力減到最小。在大型膠帶運輸機的運用中，加速度斜率中如果加入一段緩沖，還能進一步改善啟動瞬間峰值張力。在緩沖階段中，可以使原來松弛的膠帶拉緊，在加速度和力矩增大之前所有膠帶運輸機的元件在低力矩及低速度下進入運行條件，這樣就可以消除膠帶上的過大張力。
    CST控制啟動的另一個優(yōu)點就是膠帶機電機可以在空載狀態(tài)下啟動。空載啟動可以使電機的沖擊電流造成的損害減到最小，這樣盡可能的避免沖擊電流。
結(jié)束語
    綜合分析可控軟啟動裝置( CST)是機電一體化技術(shù)的典型代表。PLC控制液壓系統(tǒng)實現(xiàn)皮帶機以較緩的啟動曲線進行皮帶機的軟啟動是CST的關(guān)鍵技術(shù)，也是CST技術(shù)先進的標志。通過對膠帶的軟啟動，保證了該裝置在煤礦井下的高效運行，成為皮帶機軟啟動形式中的佼佼者，一定會得到更為廣泛的推廣應(yīng)用。