1、概述
    王莊煤礦現(xiàn)使用寬度為1200 mm的鋼絲繩芯帶式輸送機，鋪設長度為1980m，但井下僅有部分輸送機實現(xiàn)了軟起動和軟停車。隨著運輸線的不斷延伸，無法及時掌握輸送機運輸線上的煤量變化情況，還經(jīng)常出現(xiàn)輸送機無煤空轉，造成設備磨損與電力浪費，為此提出一種自適應控制方法。
2、自適應控制系統(tǒng)
    (1)系統(tǒng)硬件組成
    自適應控制系統(tǒng)主要由變頻器、控制裝置、負載電流檢測和執(zhí)行電機等組成。其中控制裝置由可編程序控制器PLC、A/D及D/A轉換器等組成；變頻器由隔爆殼主腔，隔爆接線腔、本安控制腔、變頻凋速控制系統(tǒng)、程序參數(shù)控制器等組成。負載電流信號來源于各驅動帶式輸送機變頻器的電流反饋信號。圖1為帶式輸送機自適應控制系統(tǒng)硬件框圖。
    由圖l可知，該自適應控制系統(tǒng)主要是由PLC通過A/D模塊，集中采集本級和前級帶式輸送機4臺驅動電機的負載電流信號，經(jīng)控制軟件處理計算，動態(tài)預測出帶式輸送機的負荷大小，然后根據(jù)負荷的大小由D/A模塊輸出控制頻率信號，控制變頻器以相應的頻率驅動帶式輸送運輸機，完成輸送系統(tǒng)的自動變頻調速控制，使帶式輸送機總是以最佳速度運行。該控制系統(tǒng)的主要性能指標如下：
    輸送帶的帶速范圍：0.5 m/s～3.5 m/s
    負載變化范圍：0一106 kg/m
    負載變化反應時間常數(shù)：10 s～1 min
    負載預測精度：10%
    電動機輸入電壓：660/1140 V
    輸出機械功率：2 x380 kW
    調速分辨率：1/256
    (2)系統(tǒng)軟件設計
    控制系統(tǒng)軟件由可編程控制器梯形圖程序實現(xiàn)，程序主要包括顯示刷新、負載信號采集、控制運算及控制輸出等部分。圖2為PLC的自適應變頻調速控制軟件流程圖。
    控制裝置部分具有自診斷A/D及D/A轉換模塊工作狀態(tài)的功能，當A/D及D/A轉換器出現(xiàn)故障時，控制器控制顯示儀表進行故障顯示。ZJT系列變頻器運行有就地手動和遠程控制兩種方式，兩種方式的切換由內部參數(shù)設置決定。變頻器具有故障自診斷功能，能實時將故障信號傳輸給控制裝置。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，變頻器將故障信號傳輸給控制器，控制器則輸出故障報警信號，以及停車信號。
3、現(xiàn)場試驗情況
    本控制系統(tǒng)在王莊煤礦740/1#，740/2#帶式輸送機投入運行前進行了現(xiàn)場工業(yè)性試驗，試驗的主要內容包括電動機的定子電流與負載的關系；電動機的轉速與控制頻率的關系；控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行通過試驗研究，該控制系統(tǒng)能夠明顯改善帶式輸送輸送機系統(tǒng)的各項參數(shù)。例如當負載變大時，帶式輸送機很快加速運行，達到期望的速度后穩(wěn)定運行；當負載變小時，帶式輸送機很快減速，達到期忘的速度后穩(wěn)定運行；空載時帶式輸送機以最低轉速運行。試驗表明，此系統(tǒng)明顯減少了帶式輸送機的空載損耗，節(jié)省了電能。
4、結語
    帶式輸送機自適應控制系統(tǒng)通過在王莊煤礦得到了較好的應用，它根據(jù)動態(tài)負荷預測，可實現(xiàn)帶式輸送機根據(jù)負載的大小進行實時變頻調速，使其以最佳負荷狀態(tài)運行；控制系統(tǒng)主要根據(jù)負載的大小利用PLC控制變頻器，實現(xiàn)了帶式輸送機自動調速智能控制，并以最佳速度運行，提高了礦井自動化水平。