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矿山皮带机节能增效工业电气 解决方案 北京欣博通能科传动技术股份有限公司 目 录 1、概述3 2、矿山皮带机电控系统的现状3 3、矿山皮带机工业电气节能增效解决方案的说明3 4、矿山皮带机工业电气节能增效技术的描述6 5、矿山皮带机工业电气节能增效解决方案的工程实施11 6、矿山皮带机工业电气节能增效解决方案的总结13 1． 概述 矿山皮带机作为煤矿企业关键的连接运输设备，具有长距离、大运量、连续运输等的优点。随着煤矿企业向高产高效矿井的发展，作为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备，对矿山皮带机设备、自动化控制技术、节能运行等都提出了新的要求 2. 矿山皮带机电控系统的现状 矿山皮带机电控系统的现状及问题： 1) 传统的矿山皮带机驱动技术不能很好的满足皮带机稳定、可靠、安全、节能运行的要求。 2) 对矿山皮带机缺乏基于动态分析的控制技术，无法满足皮带机高性能工艺运行的需求。 3) 现有的矿山皮带机控制系统的智能化水平低，难以实现系统层级地、对设备故障的智能化诊断、分析与记录功能，无法满足数字化矿山的需求。 4) 矿山皮带机控制系统的自动化集成度低，不能很好实现工厂级的、皮带机设备与系统运行的遥测、遥控与遥信。 5) 缺乏对皮带机节能运行的整体分析、评估与控制的解决方案。 3. 矿山皮带机节能增效工业电气解决方案的说明 3.1 矿山皮带机节能增效工业电气解决方案的设计依据与目的： 针对矿山皮带机电控系统的问题现状 满足矿山皮带机的生产工艺要求以及矿山设备的使用、操作、运行等规范、规程的要求 提供完整的自动化控制与驱动的技术及系统，确保矿山皮带机高性能运行的要求 提供矿山皮带机完整的节能增效运行的检测、诊断与控制技术。 3.2 矿山皮带机节能增效工业电气解决方案的系统构成: 矿山皮带机节能增效工业电气解决方案的系统构成如下图所示： 因此，矿山皮带机节能增效系统解决方案，采用先进的自动化控制系统的层级模型（现场设备层、自动化控制层、操作与监视SCADA层、节能增效优化管理层等），以及不同层级间的工业通讯与网络技术（设备层数据接口技术、现场总线技术，控制层数据通讯技术、三网合一的数据传输技术），并实现了下述系统的集成： 1) 皮带机综合检测与保护系统 2) 高压配电及综保系统 3) 高压变频传动系统 4) 综合自动化控制系统 5) 操作与监视的SCADA系统 6) 工业数据通讯系统（工业以太网、现场总线、MODBUS等） 7) 能源数据采集、分析与节能增效运行的优化与控制系统 3.3 矿山皮带机节能增效工业电气解决方案的主要功能: 3.3.1矿山皮带机电气传动采用交流变频调速系统，实现皮带机的可控启动的技术要求，使系统具有： 启动转矩大、过载能力强 可在轻、重载等各种工况下实现可控的软起、软停功能 可实现皮带机多点传动下的、运行全过程的功率平衡、速度同步 可满足皮带机的低速验带功能 可有效降低对皮带机机械设备与电气系统的冲击 可有效的避免洒料与叠带问题 3.3.2基于对皮带机运行的动态分析技术，即皮带机张力、速度的动态传播机理，并综合评估皮带机胀紧机构及制动机构的工作状态，创建皮带机空载、轻载及重载下的不同启动与停车控制模型，以及间隙负载运行、运行过程中皮带非正常震荡下的控制模型，并集成自动涨紧机构及制动机构在皮带机不同运行工况的控制功能，确保皮带机传动、尤其多点传动下的加载次序与时间控制策略，确保多点传动下的速度同步、功率平衡的真正实现，确保皮带机的安全可靠运行。 3.3.3 集成皮带机的运行状态检测与保护，实现矿山皮带机的满足矿山设备规范的、安全的、保护与控制： 对单皮带机设备，全面实现皮带机安全运行的各种保护功能，并具有友好的人机界面接口： 温度保护：对电机绕组、轴承、滚筒等进行温度的检测、报警与保护 烟雾保护：烟雾检测、报警及配合洒水的控制 堆煤保护：堆煤的检测、保护与控制 皮带的打滑、断带、超速保护：通过检测皮带机的转速实现相应的保护 跑偏保护 纵向撕裂保护 对多皮带机组，除每台皮带机具有上述功能外，还具有顺煤流或逆煤流的启动与停止功能、有煤检测、仓位检测与联动控制、给煤机的联动控制等功能。 3.3.4 提供矿山皮带机控制系统的完整的智能化解决方案： 全面采用智能化、全数字、先进的自动化控制与传动设备，实现系统单元设备的故障自诊断与记录功能，提高了设备故障的排查与维护。 通过全集成的通信与自动化网络，把分散的、单元设备的智能化诊断信息进行采集，并集中进行整体评估，从而实现系统级的、故障的快速诊断与解决。 3.3.5综合使用工业通讯与网络技术： 通过在系统的各个层级采用先进的网络通讯技术，实现包括皮带机综合运行检测信息、皮带机电气传动的高压配电综保信息、皮带机交流变频调速系统运行信息、皮带机过程控制与状态信息等等的