隨著中國礦山業的發展和煤炭市場不斷變好，我國近幾年出現了一批特大型礦山，如神華集團的大柳塔煤礦年產量達1500萬t，兗礦集團的東灘煤礦年產量達800萬t，還有晉城礦務局的寺河煤礦年產量也超過1000萬t，在這些特大型礦井中長皮帶輸送機不斷出現，由于長皮帶輸送機的負荷大、膠帶長，對整個皮帶機的啟動性能、張緊控制、沿線保護的要求都很高。通過幾年的探索與實踐，現在采用的PROMOS電控系統和CST軟啟動相配合能實現對這些長膠帶輸送機的理想控制。本文結合寺河東大巷輸送機，介紹PROMOS電控系統和CST軟啟動相配合對目前世界最長的7. 6km的皮帶輸送機的集中控制。
1、PROMOS系統特點
1.1概述
PROMOS自動化控制系統是本安型可編程綜合控制系統，采用模塊化的設計和快插技術，集監控、通訊以及集中管理為一體。
集中管理意味著PROMOS系統由一些子系統組成，這些子系統共用一根系總線進行數據傳輸及相互間數據通訊。例如，系統診斷和系統信息交換。
模塊化意味著PROMOS系統具有較強的適應性和擴展性，由多個模塊組合而成，能自由地對整個系統進行系統配置的設計來實現精確的自動化控制。
PROMOS系統由局域控制總線也稱AST總線連接而成。外部設備諸如傳感器等也被連接到系統中，設備的系統總線以及連接到設備上的傳感器等由遠方電源供電并由1臺主控器進行監測。
AST系統總線由傳感器以及執行單元使用具有快插頭結構的電纜連接起來，具有快捷、方便以及易于排除故障的特點。單獨的控制單元之間可通過1條長距離傳輸控制總線來連接進行通訊。這條長距離傳輸總線叫做LINIE線，用于傳輸語音、數據以及延伸到井上與地面的PROMOS控制器連接，再通過數據線與計算機連接，還可以通過井上PROMOS對井下進行系統診斷及控制。
PROMOS系統是一種適用于煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸等危險環境的自動化系統，是一種通用型的、能夠完成各種控制任務的多功能系統。它能完成井下各種工況及環境監測、設備控制、語音通訊、現場管理等。系統采用模塊組合式，可以組成不同的控制規模，如完成1個工作面、1條皮帶，甚至全礦井的監控監測。它也能獨立組成地面管理中心站，可以和全礦井監測系統聯網，成為一個相對獨立的子系統。
1.2系統的主要技術指標
(l)系統的核心是控制器，最多256臺；
(2)系統的開關量輸入點最多為256 x64 x4個；
(3)系統的開關量輸出點最多為256 x64 x4個；
(4)系統的模擬量輸入點最多為256 x64 x3個；
(5)系統的模擬量輸出點最多為256 x64 x3個；
(6)系統供電：AC 127V，50HZ +20% - 30%；
(7)最大傳輸距離3.2km；
(8)控制器與控制器之間通訊速度最大38.4kbit/s：
(9)控制器與傳感器接口的通訊速度2.4k bit/s；
(10)通訊誤碼率小于10“。
2、CST系統特點
CST系統是專為膠帶機設計的高可靠性的機電一體化的驅動系統，是帶有電一液反饋控制及齒輪減速器，在低速軸端裝有線性、濕性離合器的機電一體化的高搜術驅動系統。
(1)電流反饋系統決定了驅動是可控的，驅動力是為了跟蹤用戶所設定的啟動、停車曲線。
(2) CST和所有的驅動器都不一樣，是非常特別的專利產品。其獨特的力矩控制是裝在低速軸處而不是高速軸處，在CST的離合片之間的流動是層流而不是紊流。
3、PROMOS電控系統與CST軟啟動配合特點
在PROMOS電控系統與CST軟啟動系統相配合的系統中，PROMOS電控系統主要負責整條皮帶的沿線各種傳感器的保護、完整的語音通信系統、整條皮帶的拉繩急停保護和控制主要設備的啟動與停車。而CST系統主要負責所有主電機的動力傳動和帶有滿速和驗帶2種運行方式。PROMOS電控系統與CST軟啟動系統相配合的信號傳輸關系如圖l所示。
4寺河東大巷帶式輸送機控制的實現
寺河東大巷配置布置簡圖如圖2所示。
4.1主要技術參數
4.2主要件參數
(1)電動機型號：YB630 -4，U=6000V，共3臺，其中：頭部2臺，尾部1臺；
(2) CST型號：CST630KS，I=19. 25，3臺；
(3) KJ50型PROMOS控制系統，3套；
(4)盤式制動器型號：SHI104（帶松、合閘限位開關，無源接點輸出，制動器完全打開和閉合時均發出信號）；
(5)尾部張力傳感器(21400 - 001)，該裝置設在尾部傳動滾筒前面4000mm的地方，為尾部張力測量元件；
(6)自動張緊小車（992285 -010），帶有l套獨立的控制系統；
(7)拉緊車行走軌道設1組限位開關(JLXKI一Ⅲ），當拉緊車行走到極限位置時，該開關動作并停機。
4.3整個系統啟動過程分析
(1) PROMOS系統確認所有的皮帶安全保護裝置和機械設備無故障和CST有允許啟動信號時，PROMOS系統的控制器可發出系統啟動信號。
(2)皮帶啟動前，PROMOS系統先發出起車預警信號，基礎時間為lOs，此時間在現場可調整。當此預警信號被可靠傳到皮帶機尾后，PROMOS系統首先向自動張緊絞車發啟動信號．待張緊絞車啟動完畢并使輸送機達到啟動時所需的張力后，絞車便向PROMOS系統發出“張力OK信號”，PROMOS系統收到此信號后，分別啟動3臺主電機，每臺電機的啟動時間間隔越lOs（3~lOs可調），電動機將在空載狀態下啟動，即CST離合器為脫開狀態。當3臺電機達到額定轉速后，PROMOS系統發信號給兩處的盤形制動器，并使之完全打開。
(3)在接收到制動器完全打開的信號后，PRO-MOS再給CST發出運行信號并同時啟動CST。皮帶機CST的啟動時間不得小于300s。CST啟動曲線如圖3所示。
在這條速度曲線中，加速時間約為40s，使速度達到額定速度的10%，延遲時間約為lOs，其速度為額定速度的10%運行，然后開始在上升段用不小于2508時間使速度達到額定值。
(4)當速度達到滿速后，CST給PROMOS -個滿速信號，PROMOS控制給料機進行給料。
4.4輸送機的停車控制
(1)正常停車
PROMOS系統停輸送機前，首先停給料點給料，然后再給CST -個正常停車信號，CST采用可控停車，其可控停車時間不小于400s，待速度降至O時，PROMOS系統發信號給盤形制動器上的閘制動，并最終實現全部停車。
(2)緊急事故停車
PROMOS系統的安全保護裝置拉繩急停開關、撕裂、煙霧、堆煤等一次傳感器動作并發出停機信號，被視為緊急停車信號，此時PROMOS立即停止給料機，同時切斷主電機電源，并給CST -個緊急停車信號，使CST離合器與機頭、機尾傳動滾筒立即脫開。在主電機切斷電源后28（在0—5s內可調），PROMOS系統發信號使尾部和中部的盤形制動器制動，最終實現全部停車。
(3)系統突然失電狀態下停車，應同緊急事故停車控制相同。
4.5輸送機的驗帶控制
(1)輸送機驗帶時必須以空載方式運行，其驗帶速度由CST來控制，驗帶速度為v=0.6m/s。
(2)驅動裝置只使用l套，即傳動滾筒組Ⅱ及其驅動裝置，啟動時間不小于25s。
皮帶啟動前，PROMOS系統先發出驗帶方式信號給CST，皮帶啟動時PROMOS發出起車預警信號，基礎時間為10s，此時間在現場可調整。當此預警信號被可靠傳到皮帶機尾后，PROMOS系統首先向自動張緊絞車發啟動信號，待張緊絞車啟動完畢并使輸送機達到啟動時所需的張力后，絞車便向PROMOS系統發出“張力OK信號”，PROMOS系統收到此信號后，開始啟動傳動滾筒組Ⅱ驅動裝置的主電機。當電機達到額定轉速后，PROMOS系統發信號給2處的盤形制動器，并使之完全打開，CST在收到制動器完全打開的信號后開始啟動，并以0.6 m/s的帶速運行。
(3)驗帶運行完畢后，待皮帶速度降至零時，PROMOS系統發信號給盤形制動器制動。
4.6系統的控制程序
本皮帶的主控制程序都存在PROMOS系統中的KJF21主機的68360芯片里。它與PROMOS硬件、CST系統相配合實現了上述控制功能，該軟件采用的數字電子的語言邏輯，具有易讀、易改寫的特點，并有PROMOS硬件一一對應的關系。
6、結論
通過對寺河系大巷輸送機的控制分析和實際運行情況，PROMOS電控系統與CST軟啟動相配合對超長皮帶的控制體現出了運行安全可靠、控制簡單、維護方便等特點，它必然在中國的煤炭事業中有更廣闊的發展前景。
