摘要：文章概述了合康HIVERT系列高压变频器及其配套的远程监控系统在内蒙古乌海市天誉四矿五级皮带集控的成功应用，文章对方案内容、工作流程、控制方式等进行了具体介绍。
关键词：煤矿皮带机 HIVERT高压变频器 PLC控制 远程监控
一、引言
随着社会信息化进程的快速发展，信息技术的应用已逐渐渗透到人类生存、活动的各个领域。在矿山生产领域，生产经营管理的高效性、实时性、安全性直接影响到企业的生产效益和成本控制。作为矿山的生产主力军——原煤运输系统也必须适应这一变化趋势的要求。皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备，皮带机的集中控制技术在矿井作业的应用越来越广泛。合康HIVERT系列高压变频器及其配套的远程监控系统在天誉四矿多级皮带集控的成功应用使现代化的矿井取得了丰硕的直接和间接效益。
二、总体方案
整个系统由变频器、PLC柜、工控机、监控画面组成。PLC柜主要采集变频器的开关量信号、模拟量信号、开关柜的开关信号，同时通过网络发送至远程监控计算机，利用监控画面显示并达到远程控制目的。
1、HIVERT变频器
合康变频到现场对变频器的安装方式、安装尺寸、安装位置、规范、冷却方式、运行方式等进行收集和测绘;详细了解烟气净化风机及其配套电机的技术要求、有关参数，确保所选择的变频器完全符合实际设备需要。
1.1、技术参数
主皮带1号电机与2号电机主要参数如表1所示：
表1 450kW电机参数
根据现场需求，每台电机采用一台变频器驱动，变频器的参数如表2所示：
表2 变频器参数
1.2、变频器控制方案
主回路介绍：根据现场需求，2台变频器，2台手动旁路柜;
主回路图如图2所示。
图2主回路图
1号手动旁路柜打到变频投入时，1号变频器接到主回路，当打到旁路投入时，1号水阻柜接到主回路。同理2号手动旁路柜，打到变频投入时，2号变频器接到主回路，当打到旁路投入时，2号水阻柜接到主回路。
2、PLC控制
2.1、PLC硬件组成
可编程控制器(PLC)是一种操作容易，集逻辑、数字和算术运算的工业电子产品，专为工业环境下的应用而设计。具有程序设计简单，通用性好，抗干扰能力强，可靠性高的技术特点。可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、模拟量O单元、数字量I/O单元等硬件组成。
2.2、PLC控制软件设计
主要包括：
1)模块初始化及I/O控制软件设计;
2)控制工艺软件设计;
3)安全保护软件设计;
4)上位通讯软件设计;
5)位置闭环控制软件设计;
6)网络化通讯软件的设计。
2.3 、软件结构
为了完成复杂的软件控制功能，我们采用程序结构化编程方式。结构化编程是指把整个控制程序分成一个个独立部分，单独编程、组合处理的编程方式。PLC执行程序时，反复进行输入处理、程序执行、数据运算及存储、输出处理的循环。
3、合康远程监控系统
3.1、简介
随着电子计算机技术的发展以及PLC功能的增强和网络技术的发展，越来越多的需要得到系统运行的实际参数、工作状态、运行故障显示等具体、直观的表现形式，因此出现了不同种类的人机交互设备。如触摸屏、工业控制计算机、管理计算机等，集中管理系统运营数据，在工程上称为工程管理计算机站，简称上位机监控。
3.2、监控系统配置与组成
本上位机监控系统，选用工控机与PLC进行MPI通讯;利用组态监控软件，实现实时多画面监控，以达到监控设备运行状态的目的，在中控室内配置工控机，工控机内装入监控软件。
3.3、监控软件简介
3.3.1监控软件的运行环境
1)IBM PC 586以上的微型机及其兼容机、工控机。
2)VGA 、SVGA图形卡。
3)内存大于64M字节，主机主频在400MHZ以上。
4)具有高速缓存、数字协处理器(扩充时用)和图形协处理器(扩充时用)。
3.3.2监控软件的特点
1)作图功能完善，图形逼真。
2)具有故障报警设施。
3)具有多种数据类型。
4)具有实时曲线图、趋势曲线图。
5)组态方式灵活。
3.4 主要监控画面介绍
监控画面主要包括：主界面、系统上电状态、变频器运行状态、电机运行状态、皮带运行状态、报警故障页面、参数设置。
3.4.1主画面介绍
1)开机自动进入到主画面，如下图所示：
1.1)主界面可显示系统当前时间、用户登录、当前皮带是否运行及各个界面的切换。
1.2)用户登录说明：
用户名：hiconics，密码：123456;权限：监视，频率给定，启停风机、启停制动器和退出权限(管理员)。
2)主回路状态同上电状态，可以观察断路器合分闸状态，变频器、水阻柜是否运行。
3)变频器状态，如下图所示。
可以分别观察两台变频器的输入电压、输入电流、输入功率、输出电压、输出电流、输出功率、运行状态，并且通过上位机分别给两台变频器的运行频率。
4)电机运行状态，如下图所示。
4.1)分别显示两台主皮带电机的运行状态，前轴承温度，后轴承温度，A相绕组温度，B相绕组温度，C相绕组温度。
4.2)分别显示出1号散热风机、2号散热风机，1号加热器，2号加热器，制动器的运行状态。
5)电机运行状态，如下图所示。
分别显示出4条皮带的运行状态。
6)报警查询画面，如下图所示：
能显示2台变频器的故障，2台水冷柜故障，2台冷却风机故障，2台加热器故障，1台制动器故障和各条皮带的故障信息。
7)参数设置，如下图所示：
分别设置各个温度的报警和跳闸点的温度。
三 、工作流程、控制方式详解
集控控制：在集控控制时会自动检测旁路柜是变频投入还是旁路投入。
当变频投入时：
如果温度过低会先运行减速器加热20min后(报警处查询)，当报警消失后，按动启动按钮后，首先启动1号2号电机的散热风机，然后启动103皮带，合闸1号2号变频器高压开关柜，启动制动器，制动器运行后，变频器运行，通过上位机，进行频率调整。
当旁路投入时：
如果温度过低会先运行减速器加热20min后(报警处查询)，当报警消失后，按动启动按钮后，首先启动1号2号电机的散热风机，然后启动103皮带，合闸1号2号水阻柜高压开关柜，制动器启动，启动后，水阻柜运行，水阻柜启动完成，自动旁路掉水阻，电机在工频下运行。
检修控制：
在检修运行状态下，启动1号风机，启动2号风机，启动制动器。
按动1#电机变频启动，在变频器待机条件下，1#变频器运行，按动1#电机变频停机，1#变频器停机(制动器、风机不自动打开)。
按动2#电机变频启动，在变频器待机条件下，2#变频器运行，按动2#电机变频停机，2#变频器停机(制动器、风机不自动打开)。
按动1#电机水阻启动，1#水阻柜运行，按动1#电机水阻停机，1#水阻柜停机(制动器、风机不自动打开)。
按动2#电机水阻启动，2#水阻柜运行，按动2#电机水阻停机，2#水阻柜停机(制动器风机不自动打开)。
在无故障情况下，保护器可以分别启动任意一条皮带。
复位按钮：故障或启动前，复位PLC和变频器。
急停按钮：当出现故障时，紧急切断变频器高压，所有皮带同时停机。
四、结束语
德国“工业4.0”的持续推进及美国“再工业化”的初见成效给中国制造业带来冲击。“第三次工业革命”的到来要求中国企业必备先进的技术和高效的生产体系。因此，制造企业必须逐步转向信息化、数字化和智能化，从而将生产水平提升到一个新的高度。合康HIVERT系列高压变频器及其配套的远程监控系统在多级皮带集控的成功应用，对中国企业来说是应对“第三次工业革命”的沧海一粟，但对合康变频却是迈出的第一步。当前的世界工业技术变革，对中国制造业的竞争力提升是较大挑战，却给国内服务于制造业的企业带来巨大商机。合康变频定会抓住机遇，提供高质量、高科技含量的产品，助力制造业更上一层楼。
作者简介：
王伟林(1990年--) 男 本科，现就职于北京合康亿盛变频科技股份有限公司技术部。
（转载）
