1、概述
     CST軟啟動控制技術(shù)目前已在金烽分公司所屬煤礦工作面巷道帶式輸送機(jī)上得到廣泛地應(yīng)用，輸送機(jī)系統(tǒng)主要包括CST主機(jī)、CST液壓控制、張緊裝置( HDW)、伸縮儲帶裝置、卷帶裝置、輸送帶保護(hù)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和輸送帶控制系統(tǒng)。圖1為CST系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
  可控起動傳輸裝置是一種大慣性負(fù)載平滑起動的多級減速齒輪裝置，它通過控制濕式摩擦片離合器裝置將電動機(jī)的扭矩通過齒輪減速器作用于輸送帶的驅(qū)動滾筒上，離合器是CST的核心部分。主要包括控制系統(tǒng)、減速器和冷卻系統(tǒng)。
    CST減速器由三部分組成：輸入軸齒輪組、輸出軸行星齒輪組和離合器部分。輸入軸的斜齒輪將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到太陽輪上，通過太陽輪和行星輪之間的嚙合將運(yùn)動傳遞到與行星輪一體的輸出軸上驅(qū)動輸出軸。
    圖2是該離合器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：動摩擦片通過鍵槽固定在齒圈上，并隨齒圈同步旋轉(zhuǎn)。靜摩擦片通過鍵槽固定在輸出軸上。動、靜摩擦片之間．相互交叉布置。調(diào)整環(huán)形活塞上的液壓力，可控制摩擦片之間的間隙改變摩擦片之間的壓力。環(huán)形活塞上未施加控制壓力時，齒圈處于自由運(yùn)動狀態(tài)，CST不傳遞運(yùn)動。在帶式輸送機(jī)起動初期輸出軸由于負(fù)載力矩作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)增大液壓時，環(huán)形活塞逐漸壓緊離合器，當(dāng)施加的控制壓力能提供足夠的起動力矩時，帶式輸送機(jī)就起動了。
通過調(diào)節(jié)活塞上的液壓力，可精確控制輸入軸電動機(jī)傳送到CST輸出軸的力矩。齒圈與輸出軸的速度呈線性反比例關(guān)系，當(dāng)齒圈靜止時，輸出軸將達(dá)到滿速運(yùn)行。這種啟動方式與其它啟動方式相比，優(yōu)點(diǎn)在于輸出速度很低時輸出扭矩可以達(dá)到最大值，并且具有很好的可控性。
    此外，CST附件還包括給各傳動軸軸承提供強(qiáng)制潤滑的潤滑系統(tǒng)，以及給濕式離合器冷卻降溫的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
2、 CST電氣控制系統(tǒng)
    昌漢溝煤礦帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的平臺采用美國羅克韋爾自動化公司SLC系列處理器。主要包括SLC-7槽機(jī)架、PaneIView顯示屏�？刂破骷�成在組合開關(guān)內(nèi)。配套設(shè)備有：KJZ-11型組合開關(guān)、天津華寧生產(chǎn)的保護(hù)系統(tǒng)。KJZ-11組合開關(guān)為整個系統(tǒng)提供電源，主電動機(jī)和冷卻系統(tǒng)電動機(jī)的起停由SLC輸出模塊控制，輸出信號在組合開關(guān)內(nèi)經(jīng)本安隔離輸出。天津華寧保護(hù)系統(tǒng)可對整條輸送帶提供保護(hù)，與SLC的連接方式是硬接線，主要信號有預(yù)警信號、健康信號，以及啟、停車信號和急停信號。
     SLC．7槽機(jī)架放置于PLC隔爆箱內(nèi)，以滿足礦井對控制設(shè)備安全性的要求。內(nèi)部安裝有SLC機(jī)架、電源、控制網(wǎng)掃描模塊、頻率模塊、8點(diǎn)模擬量輸入模塊、8點(diǎn)模擬量輸出模塊、16點(diǎn)的數(shù)字量輸入模塊、8點(diǎn)的繼電器輸出模塊和安全柵等電子設(shè)備和元件。在防爆箱正面開設(shè)玻璃窗，安裝有Panel-View，便于操作員查看輸送帶運(yùn)行參數(shù)、執(zhí)行故障報(bào)警和對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改。
     富通新能源可以根據(jù)用戶的需求訂做各種類型的皮帶輸送機(jī)。
3、張緊絞車
    HDW變頻絞車和PLC控制器用于控制儲帶倉中輸送帶的張力，利用濕式盤形離合器通過保持、卷入或放出鋼絲繩來控制輸送帶的張力。通過張力傳感器，PLC可讀到輸送帶張力。當(dāng)完成啟動順序后，可將絞車張力降到一個合適的張力處，然后保持設(shè)置的張力值。
4、CST控制系統(tǒng)分析
    冷卻系統(tǒng)控制、離合器壓力控制是帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
    (1)冷卻系統(tǒng)的控制
    每l臺CST冷卻系統(tǒng)都包括冷卻油泵、冷卻風(fēng)扇、油溫傳感器和油位開關(guān)等設(shè)備和元件。只要CST運(yùn)行，冷卻泵必須運(yùn)行。在PLC發(fā)出冷卻運(yùn)行的指令l 8之內(nèi)泵電機(jī)的接觸器必須返回，否則PLC會發(fā)出冷卻泵接觸器故障的報(bào)警。冷卻系統(tǒng)主要由流量傳感器和溫度傳感器來監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行情況。
    冷卻風(fēng)扇會在輸送機(jī)啟動過程中或油溫≥55℃時開始轉(zhuǎn)動，等到溫度降到≤45℃時，冷卻風(fēng)扇自動停止工作。在PLC發(fā)出冷卻運(yùn)行的指令I(lǐng)s之內(nèi)冷卻風(fēng)扇電機(jī)的接觸器必須有返回，否則PLC會發(fā)出冷卻風(fēng)扇接觸器故障的報(bào)警。
    (2)離合器壓力控制
    CST的液壓離合系統(tǒng)主要的元件有離合壓力傳感器和離合壓力比例控制閥。離合壓力的改變可以改變CST的輸出扭矩，離合壓力的控制是通過改變比例閥的輸出。如果離合壓力在低、高限的范圍之外1 8，PLC會發(fā)出壓力傳感器故障的報(bào)警。
    CST從啟動到達(dá)到滿速，也就是輸送機(jī)從啟動狀態(tài)達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)，需經(jīng)5種狀態(tài)：啟動、預(yù)壓、嚙合、加速和滿速狀態(tài)。運(yùn)行控制涉及幾個PID算法，主要有輸送速度PID、離合壓力PID和功率PID。PID在程序中實(shí)行閉環(huán)控制，控制精度達(dá)±2%，每個PID可以運(yùn)行在自動或手動方式下。在手動方式下，PID運(yùn)行在開環(huán)狀態(tài)；在自動方式下，PID運(yùn)行在閉環(huán)狀態(tài)。速度PID的輸出是CST離合壓力PID的設(shè)定值，主電動機(jī)功率值是從驅(qū)動電動機(jī)功率PID的設(shè)定值，從驅(qū)動電動機(jī)自動調(diào)整功率到與主電動機(jī)功率（±20%）相近，實(shí)現(xiàn)功率平衡。
    速度傳感器檢測到的速度信號為速度PID提供了返回量。同時功率變送器和輸送帶張力變送器的信號必須在4～20 mA之間，否則PLC會發(fā)出功率變送器故障和張力變送器故障的報(bào)警。
圖3為運(yùn)行控制邏輯示意圖。
   CST軟啟動技術(shù)在金烽煤炭分公司下屬煤礦工作面巷道帶式輸送機(jī)上已得到廣泛采用，無論從控制的可靠性，還是啟、停車的靈活性，以及運(yùn)行的可靠性和故障自診斷的準(zhǔn)確性方面，已為礦井實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)、高效”打下了良好的基礎(chǔ)。