煤矿CST
更新时间:2024-06-11 04:26:01 阅读量: 综合文库 文档下载
一、简述
可控起动传输(CST)是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置,多用于煤矿和矿山中带式输送机的驱动。CST的主要结构包括减速齿轮箱、润滑油冷却系统、液压系统和基于可编程控制器(PLC)的控制装置。
CST减速箱由三部分组成,,输入轴齿轮组,输出轴行星齿轮组和离合器部分。输入轴的斜齿轮将电机的旋转运动传递到太阳轮上,并通过太阳行星轮之间的啮合将运动传递到行星轮一体的输出轴上,驱动输出轴运动。
机械式离合器的工作原理,旋转板(静摩擦片)在外圈方向上通过键槽固定在齿圈/制动盘上,并随齿圈/制动盘同步旋转。静止板(静摩擦片)在内圈方向上通过键槽固定在输出轴体上。内外两层摩擦片交叉布置,相互隔离。调整环形活塞上的液压,可控制摩擦片之间的压力,并导致摩擦片之间的间隙发生变化。环形活塞上未施加控制压力时,齿圈/制动盘处于自由运动状态,CST不传动运动。实际应用中,在带式输送机起动初期输出轴由于负载力矩作用而于静止状态。当逐渐增大外部液压控制作用时,环形活塞将逐渐压紧离合器,,由于摩擦作用齿圈/制动盘旋转速度将减慢;根据作用力与反作用力原理,与输出轴固定的摩擦片将受到反向作用力,当施加的控制力能提供足够的起动力矩时,皮带机就起动了。调节活塞上的液压压力,可精确控制输入轴电机传送到CST输出轴的力矩。齿圈与输出轴的速度呈线性反比例并系,当齿圈静止时,输出轴将达到满速运行。
冷却系统用于带走由于动摩擦片和静摩擦片相对运动所带来的损耗热量。通过冷动泵的运行,促使冷却油在CST油箱、热交换器和离合器之间循环流动以保证CST的安全运行。
液压系统通常由2级机械式液压泵、桥式液压整流阀组和比例阀组成。一
级液压泵为低压泵,其流量较大,主要供CST轴承润滑并为二级泵提供输入压力;二级液压泵为高压泵,但流量较小,为桥式整流阀组提供较高的压力,以确保比例阀控制作用。
基于PLC的控制系统可对每台CST装置进行监视、控制和操作,并提供用户接口。
采用CST的主要目的是为了在起动过程中加速阶段降低张力作用对皮带机带来不利影响,通过控制起动上升曲线,可减小皮带机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力,从而得到一个比较满意的动态结果。
CST所带来的另外一个优点是主电机可以在空载状态起动,从而减小了起动冲击电流并缩短了起动时间,同时允许操作员更灵活的对带式输送机的起停操作,而无需反复起停主电机。另一方面,也提高了CST控制的可操作性,这意味着多驱动并行系统中,在不影响其它CST控制系统正常运行的情况下可临时离线处理(停止)某台CST的运行。
传感器和变送器均属于CST的监控系统部分。对于点型的CST,需要监测机箱油温、润滑油压力、液压控制压力和输出轴速度,主电机功率信号从用户电机控制中心传送到PLC控制率统中,功率信号变送器标定为电机额定功率的0~150%。其它一些参数,例如皮带机速度(滑差)、皮带机张力、电机绕组温度以及电机和CST振动等,也可由PLC系统进行监控。PLC控制系统输出0~20mA用于比例阀(PCV)控制,PCV阀带有一脉宽调制型电流放大器,确保PCV阀芯线性开度。离合器摩擦片可在0—100%范围内响应控制压力,保证离合器压力与输出力矩的线性关系。这种并键特性允许精确的过载保护,以及在并行多驱动系统之间实现精确的负载平衡。
多数超长带式输送机采用了多级驱动系统方式,要求驱动装置之间的负载平衡分配以减小皮带机各个部分的负载和应力影响。对于那些多于一个CST驱
动装置的皮带机系统中,控制系统必须保证电机负载平衡分配。基于PLC的控制系统单机可最多控制4台CST的运行,通过在多级驱动系统中配置主驱和从驱的方式可实现负载的平衡分配,嵌套的PID控制环节可实现低速滑行下力矩的精确控制。主驱和从驱的配置取决于齿轮减速比和滚筒的直径大小。为了达到良好的负载平衡控制特性,推荐使用从驱滚筒直径比主驱大3到4%的配置方式。任何情况下,从驱将跟随主驱自动调整状态,在不同的负荷下均能保持一致的输出功率。
在典型的2×CST驱动控制中,处于尾部的操作员在确认皮带机安全自锁状态后向CST控制箱发出皮带机运行信号,以下阐述了带式输送机的运行状态:
状态- 0:待机状态
CST控制系统在检测到以下状态后发出“备车”信号,操作员可起动带式输送机。
带式输送机速度为:0; 离合器压力小于5%系统压力; 系统无故障和报警状态。 状态-1:起动状态
在操作员发出带式输送机“起动”信号后,PLC中的控制程序将起动冷却水泵和主电机。多机系统中,主电机起动间隔为5s以避开起动电流冲击。离合器压力将预压至10%,保证冷却系油充满离合器摩擦片间隙。
状态-2:预压状态
在离合器摩擦片预压结束后,速度和功率PID闭环调节模块将切换“自动/前馈”模式。逐渐增加各台CST压力PID闭环调节模块的输入设定,直至检测到皮带机起动为止。
如果带式输送机系统具有独立的制动单元,在离合器预压后CST控制
系统应输出开关量或模拟量信号至制动单元以释放制动状态。
状态-3:啮合状态
在检测到皮带机速度>3%时,皮带机就进入了啮合状态。在此状态下,速度PID设定逐渐上升,而功率PID模块处于功率平衡控制模式下,在检波测到速度后,需利用一段缓冲特性来提升起动性能,缓冲期间速度将保持在5%左右。缓冲时间可在5~20s之间调整。
状态-4:加速状态
缓冲结束后,速度PID设定将按预设的加速曲线上升至满速。加速时间可在30~300s之间进行调整,加速状态期间热交换器风机将起动运行。
状态-5:满速状态
在检测到皮带机速度>95%时,系统进入满速运行状态,用户可起动加料设备。速度设定一般保持在98%或100%。主驱运行在恒速闭环控制模式上,而从驱处于功率平衡控制状态。运行期间,功率控制都应控制在±2%的误差范围内。
状态-6:减速状态
正常运行期间,发生任何CST故障或用户停机指令都将导致系统进入减速运行状态。输送机按设定曲线停机,停机时间不小于自然停车时间,可按需要调整。当速度<5%时,减速状态结束。
下列情况下,CST控制系统会发出一般报警信号,此种报警不影响带式输送机和主电机的正常运行。
? 变送器超出测量范围(压力、温度、速度和功率) ? 皮带机打滑速度超限(±20%) ? 主电机过载(≥100%)
? 功率平衡控制超差(>±20%) ? 加热器起动故障
? 智能轴承温度和振动过高(某些系统具备)
下列情况下,系统将触发故障报警,带式输送机将进入停车模式,但此状态下主电机无需停机。
? 制动故障(某此系统具备)
? 智能轴承温度超高和振动过高(某些系统具备) ? 主电机/冷却泵/风机/加热器起动故障 ? 主电机过载(>110%) ? 滑油温度低
? CST起动过程中,冷却压力、离合器压力过低(<10psi) ? 离合器压力高(90%) ? CST打滑超限(±20%) ? 功率平衡控制超差(>±30%) 以下故障将触发CST停主电机 ? 润滑故障 ? 滑油温度超高 ? 外部紧急停机事件
CST控制系统可提供DH485或DH+通讯接口,用户在定制产品时可选择接口型式,实现与中央集控计算机系统联网并进行远程数据传输.
CST配置程序包含一些“智能”模块,基于PLC的CST控制系统的扩展到对整个带式输送机系统的机械动力部分进行在线监测,可对1500英尺内的62个站点进行轴承振动、温度的监测。为建立可靠、易操作、易维护的单机或多机系统提供了极大的灵活性。
大型带式输送机的停车过程潜伏着更大的危害性,很少像起动过程那样对停车过程进行控制,这种情况在下坡运行的皮带中更为明显。停车失败和紧急制动的可能性必须从动态模型分析中进行全面的考虑。在输入轴安装飞轮或大多数情况依靠驱动装置和电机惯量来避免短时间制动的措施下,带得考虑停机斜坡曲线。对于紧停制动,制动系统必须要和CST驱动系统同等考虑以决定系统惯量大小,保证实际的制动效果。
二、液压系统
CST液压控制系统分为两个压力范围,低压系统(300psi)和高压系统(1000psi)。
低压系列产品包括280K、420K、和630K,而高压系列产品包括750K、1120K和1950K,低压系统和高压系统之间的区别仅仅在于其工作压力和一些元件上有所变化。
值得注意的是,在1950K CST系统中提供两个冷却泵。液压系统包括
以下各个子系统:
● 冷却系统 ● 润滑系统 ● 离合器控制系统
三、CST控制器
1、概述
可编程逻辑控制器(PLC)可对单机或多机驱动皮带机进行起动或制动
控制。在发出起动信号后,控制器即可根据设定的参数计算出起动速度的“S”型曲线。皮带机达到满速的加速时间可在40-300S之间设定;同时皮带机也可运行在慢动状态,速度设定可在20-50%之间调整。在停车信号发出后控制系统可
在30S内将速度降至0,其制动时间可在10-30S内调整。
PLC控制程序自动执行多机负载平衡控制。单台PLC控制系统最大可控
制4台CST的运行,其中一台配置为主驱,其他CST则配置为从驱。主/从方式既可在PanelView人机界上庙宇也可进行编程按终端用户起动电机的顺序进行自动选择。
2、地面控制系统硬件配置
地面CST控制箱为Nema-4防护外壳,装配有关Allen-bradley 公司的
SLC 5/03或5/04 PLC,批示灯,按钮和触摸式监视器(PV600)。
PanelView安装在前面板上,为操作员提供了便捷的人机界面,并通过
显示窗、键盘提供完善的监控功能。以下将介绍PanelView 的操作特点。
SLC 5/03与5/04均提供了两个通讯接口。RS232C接口既可连接
PanelView或为上机计算机/数据交换系统开放。DH485/DH+为Allen-Bradley公司的高速数据传输接口,应用于工厂级的通讯网络。
控制箱适用于宽电压工作范围,可在85-264Vac供电范围内正常运行,
用户应提供稳定的单相1.5Kw/50-60Hz交流电源。Dodge推荐用户使用UPS给CST控制箱供电,并能保证断电后能持续工作15分钟。控制箱通过内部跳线(PLC电源模块和24Vdc直流电源)可在110Vac和220Vac供电之间切换。所有的信号转换器、中间继电器、批示灯都为标准的24Vdc供电方式,简化了内部系统组成。电缆引入装置布置在控制箱底部,采用标准的电缆套管或密封管保证了箱体的密封性。 3、井下控制系统硬件配置
对于井下皮带机的应用,基于PLC的控制系统安装在一个隔爆外壳里,
可应用于爆炸性气体环境。其防爆标志为Ex-d。
Ex-d的防爆型式适用于I类区域,即正常使用环境中存在着爆炸性气体,
但爆炸可能性相对较低的场合(1-10%可能性)。
防爆外壳内部安装有电源、信号转换器、中间继电器和安全栅等电子电
气功能模块。本质安全型电路部分均参照了GB3836及国外AS1829和AS2011标准。安全栅限制了危险区域的电流能量,确保外部系统出现故障时也不会导致危险情况的发生。
Ex-d隔爆外壳前门有一玻璃窗口,安装有显示设备(VDU),可对所有
重要参数、状态进行显示和报警。
液压进线箱:每台CST机身上均配置了一个Ex-ia本安接线箱,安装液
压阀组及以下仪表:
● 压力表
● 离合器压力变送器(PT-1) ● 润滑压力变送器(PT-2) ● 冷却压力变送器(PT-3) CST机身上同时还安装有以下仪表: ● 输出轴速度传感器(ST-1) ● 润滑压力油温变送器(TT-1)
CST隔爆控制箱通过本安接线箱里的端子排与这些仪表进行连接。连接
采用对绞屏蔽电缆,CST隔爆控制箱内部的安全栅限制了输出到变送器的能量。所有不超过1.2V/0.1A/20J或25mw的元器件均被看出是“简单元件”,无需防爆认证。
比例阀&闭锁阀:比例阀(PCV)和闭锁阀(BLV)的控制信号均为24Vdc
范围非安信号,因此这两个阀Ex-d防爆箱里。
操作员控制按扭:显示器与控制按钮的配合使用,可监测并控制CST的
运行状态。根据Ex-d防爆箱的结构,防爆控制按钮可以一体化安装在防爆箱前
门上,也可配合安全栅安装在外部Ex-d控制盒里。控制按钮一般包含以下几个功能:
● 紧急 ● 复位 ● 屏幕上翻 ● 屏幕下翻 ● 修改设定 ● 选择参数
4、人机操作界面
操作员界面采用了用户友好的触摸屏/按键式PanelView600操作站,操作运行无需特殊的专业知识和培训。 PanelView显示包含数个图形化屏幕,地面应用系统采用了触摸屏而简化了操作,而对于井下系统有防爆要求的场所则必须通过防爆按钮进行操作。
图3.5为Ex-ia型防爆按钮盒,以下针对此按钮盒来讨论按钮的功能。
● 屏幕上翻
按下“屏幕上翻”按钮可顺序显示上一显示屏幕。在PLC软件里设置了一个屏幕序号增量计数器,每当“屏幕上翻”按钮被按下时,计数器数值减1,直到第一个屏幕(最低限值)。在达到第一个显示屏幕时,若再次按下“屏幕上翻”按纽,则屏幕显示将返回到最后一个屏幕。
● 屏幕下翻
按下“屏幕下翻”按钮可顺序显示下一显示屏幕。当“屏幕下翻”按钮被按下时,屏幕序号增量计数器数值加1,直到最后一个屏幕(最高限值)。在达到最后一个显示屏幕时,若再次按下“屏幕下翻”按钮,则屏幕显示将返回到第一个屏幕。
● 选择参数
“选择参数”按钮的作用是一个对象选择器,每个显示屏幕都有相对应的选择对象列表,每个对象由本应的序号进行区分。在PLC软件里设置了一个对象序号循环增量计数器,每当“选择参数”按钮动作时,计数器增1,相应就选择了下一个对象。被选择的对象在屏幕上通过反色对比显示出来。如图3.6b所示,参数对象序号为61-87,“选择参数”的范围与所选择的屏幕直接相关。
● 修改设定
当一个操作对象被选中时,可通过“修改设定”按钮修改对象参数。例:如果被选中对象为“增加起动时间”控制,则按下“修改设定”按钮将增加起动时间。PLC程序软件设置定时计数器,定时重复按钮操作,用于控制参数变化的速率。如图3.7b中参数43。
● 复位
当系统出现报警、故障、紧停状态时,可通过复位按钮对这些状态进行确认和复位操作。
● 紧停
紧停按钮用于CST系统紧停操作。 5、CST控制选项
在启动主电机之前,操作员应在此屏幕上进行相应的选项设置。此类选项仅在皮带机处于待机状态“0”时方可设置。参考图3.6中的图例,不同选项的功能描述如下:
皮带机打滑检测:此选项设置皮带机打没检测功能。取消该选项,则皮带机打滑处于20%范围以内时将被忽略。这个选项避免了因皮带机轻度打滑而影响生产产量,而将其推迟到主检修时再进行处理。
驱动速度控制传感器选择:用于运行过程中主驱输出轴速度监测。比如主
驱#2作为主驱速度环控制反馈。这个选项同样避免了影响生产产量,将其推迟到主检时一并处理。
减速控制:该选项提供了两种制动曲线,“S”型和线性制动。线性制动方式下,离合器压力将按线性方式降低直到最小控制速度为止。此阶段发生在皮带机停车期间,主电机仍旧保持运行。而对于“S”型制动方式,离合器压力将按正弦/余弦曲线降低直到最低控制速度为止。缺省采用线性制动方式。
主驱自锁:此选项设定主驱工作是在离合器滑差≤2%还是在自锁方式下,这主要由现场运行时负载变化的情况来决定的。
CST使能/禁止:此选项用于使能需参与驱动运行的CST,在每台CST运行之前都应选择使能。例如在3机驱动系统中,如过其中一台CST处于检修或维护状态,此时可禁止该台设备的运行而不影响皮带机的正常运行。
主驱/从驱选择:在多数应用中,主/从配置都是预先确定好或由控制程序自动处理的。然而在某些应用中,尤其是在3机或4机驱动系统中,一般在同轴的两台CST之间选择,任何一台均可设置为主驱。
制动控制(可选项):该选项选择制动控制功能。如果皮带机配置有独立的数字式或模拟量式制动装置,选择该项则控制程序在制动状态时将发出数字式或模拟式制动控制信号并从制动装置接收反馈信号。
冷却泵控制:冷却泵和油箱加热器的操作由PLC自动进行控制。在油温低于50℉(10℃)时冷却泵和加热器都将起动;在一些不提供加热器的系统中,只需冷却泵起动即可。在油温达到60℉(15.6℃)时,加热器将停止运行而冷却泵仍旧保持运行状态。当油温高于70℉(21.1℃),冷却泵将停止运行。这保证了在皮带机起动之前油被预热。
因而此选项给出了冷却泵在CST停机状态下的运行模式,自动运行或禁止。在禁止模式下,冷却泵仅在CST运行时才能作用。
6、皮带机配置屏幕
在发出起动运行信号前,操作员必须进行必要的皮带机和CST运行参数设置(参见图例3.7),具体如下:
皮带机设置
慢动设定:CST可运行在慢动状态(仅限于检修),慢动速度可在10%-50%之间,缺省设置为20%。
满速设定:满速设定在96-100%的范围内,对于允许有2%滑差的离合器,缺省值为98%。
起动时间:加速阶段(状态“4”)的运行时间,加速时间可在40-300s之间设置,缺省是60s。
缓冲时间:缓冲时间可在1-25s之间设置,此参数的设置主要依据于皮带机的动态响应,以确保加速前所有的皮带机托辊和滑轮均转动起来。缺省值为10s。
制动时间:制动时的减速时间可在5-60s之间设定,缺省值为30s。 制动解除速率:此参数适用于安装有连续制动装置(模拟量式)的皮带机控制系统。CST控制装置输出4-20mA信号用于制动控制,此参数越大则制动解除的越快。制动解除的速率可控制在10-100%/s的范围内,缺省值为20%/s。
制动施加速率:此参数适用于安装有连续制动装置(模拟量式)的皮带机控制系统。CST控制装置输出4-20mA信号用于制动控制,此参数越大则制动响应越快。施加制动作用的速率可控制在5-60%/s之间,缺省值为10%/s。
CST设置
以下为CST驱动装置的基本设置。
滑油温度高限:此参数限定了油温报警高限,可在58-65%之间设置(0-300℉或0-149℃)缺省值为61.7%(185℉)。当油温达到此限值时,将触发CST停
车命令,CST仅可在油温低于此设定值85%时才允许被重新起动。
滑油温度低限:此参数可在0-17%之间调整,缺省值为3.5%(10.5℉)。当油温低于此限时,CST不允许起动。
离合器压力高限:此参数可在85-95%之间设置(低压为0-300psi,高压为0-1000psi),缺省值为90%。当离合器压力超出此限制时将触发CST停机命令。
离合器预压限:此参数可在5-20%之间设置(低压为0-300psi,高压为0-1000psi),缺省值为15%。此参数限制了最大的预压压力,其大小需在具体试车时确定。
离合器低压限:低压限在3-5%之间,缺省值为5%。此参数确保了在起动之前,若预压压力低于此限将不触发“备车完”状态,CST不允许起动。
离合器压力控制高限:此参数可在65-95%之间设置,缺省为85%。确保控制压力不会超此限制。
功率超高限报警:此参数可在65-95%之间设置,缺省为75%。确保电机功率不会超此限制。缺省值由输出轴最大的驱动功率、安全因子SF以及电机额定功率所决定。当电机实际功率超出此限制时,控制系统将触发“过载”报警信号。
正常运行中,主驱需进行以下一些处理: -
电机功率或离合器压力超限,则压力和速度PID闭环的最大输出交钳制在CV%以上。
-
如电机功率和离合器压力均低于设定的限制时,压力和速度PID闭环的最大输出将钳制在100%。
功率超高限故障:此参数可在70-100%之间设置,缺省为85%。缺省值由输出轴最大的驱动功率、安全因子SF以及电机额定功率所决定。当电机实际功率超出此限制时,控制系统将触发“停机故障”信号,CST离合器将泄压并停止
皮带机的运行。
功率超低限故障:此参数可在5-20%之间设置,缺省为10%。当电机实际功率低于此限制时,控制系统将触发“主电机功率过低”故障,并停止皮带机运行。 7、系统浏览
这页屏幕显示了所有需要监测的CST的运行信息。显示屏幕可根据需要支持最大4台CST设备的监控。图3.8介绍了4×CST驱动的系统浏览图。 皮带机、泵、风机等设备的状态由指示灯反色显示的形式表达出来,例如设备运转时批示灯显示为黑色。
当有报警,一般故障和严重故障出现时,屏幕上将弹出一个报警窗口(可选方式)。这提醒操作员到报警/故障屏幕去查找原因。
故障复位按钮动作将清除所有的故障状态,CST状态正常和“备车完”指示显示,下面将简要介绍一下不同模式时的操作。
皮带机待机状态“0”/主电机停止:系统图上将显示以下数据: 油温,范围为0-300℉(0-149℃); 冷却泵—指示开/关,由油温控制; 加热器—指示开/关,由油温控制。
所有的模拟量如电机功率、离合器压力、输出轴速度和润滑压力均应显示为0。
皮带机待机状态“0”/主电机运行:对于两台以上的多机驱动系统,主电机将顺序起动,中间保持5s左右的间隔。当每台CST的主电机均起动后,系统图将显示以下一些状态和参数。
电机功率应<15%;
滑油压力应在20-50%之间(psi 或 kg/cm2);
冷却压力应在20-50%之间(psi 或 kg/cm2); 备车完–指示灯亮; CST状态正常-指示灯亮; 运行使能-指示灯亮;
主电机运行-指示灯亮; 冷却泵运行-指示灯亮;
加热器运行-指示灯亮,取决于油温(需系统配置); 皮带机运行-指示灯亮; 制动-指示灯亮(需系统配置); 急停状态-指示灯灭; 主驱-指示灯亮;
皮带机起动状态“1”/主电机运行:操作员发出皮带机起动信号,系统图将显示以下状态。
皮带机起动-指示灯亮;
离合器压力在逐渐增加(psi或kg/cm2)。
皮带机预压状态“2”/主电机运行:系统图显示以下状态 皮带机预压-指示灯亮;
离合器压力逐渐增加(psi 或 kg/cm2); 制动-指示灯灭(需系统配置)。
皮带机解除状态“3”/主电机运行:系统图显示以下状态 皮带机解除-指示灯亮;
离合器压力逐渐增加(psi或kg/cm2); 输出轴速度逐渐增加(%或rpm); 电机功率逐渐增加(kW或HP)。
皮带机加速状态“4”/主电机运行,系统图显示以下状态: 皮带机加速-指示灯亮; 冷却风机运行-批示灯亮;
离合器压力逐渐增加(psi或kg/cm2) 输出轴速度逐渐增加(%或rpm); 电机功率逐渐增加(kW或HP)。
皮带机满速状态“5”/主电机运行,系统图显示以下状态: 皮带机满速-指示灯亮; 离合器压力,根据负载变化; 输出轴速度,达到100%; 电机功率,根据负载变化;
冷却风机-当油温低于110℉(0-43℃)时,指示灯灭。
皮带机制动状态“6”/主电机运行,正常停机制动时,系统图显示以下状态:
皮带机制动-指示灯亮; 离合器压力逐渐减小; 输出轴速度逐渐降低; 电机功率,随负载变化。
皮带机将在30s内停止运行,冷却泵机械工作。
当速度小于5%后,制动指示灯亮。系统返回到待机状态“0”,而电机依旧保持运行。
皮带机制动状态“6”/主电机停止:
皮带机为急停状态时,系统图将显示以下状态: 皮带机制动-指示灯亮;
急停状态-指示灯亮; 制动-指示灯亮; 离合器压力锁住; 输出轴速度迅速降低; 电机功率随负载变化。
四、 CST起动指导
1、概述
所有Dodge公司生产的CST均进行了工厂测试,但在现场装配完成后进行初始运行之前,必须遵循以下一些步骤保证CST的安全运行。
● 在连接驱动装置之前,检查所有装置旋转的方向;
● 检查电机与CST之间的联轴节,如果有要求的话还必须检查联轴节之
间的油脂是否符合要求,以及检查所有的坚固件是否符合力矩要求; ● 检查电机轴承是否充满了油脂; ● 检查所有的螺栓、螺母和螺钉是否坚固;
● 确保齿轮箱呼吸器盖子被取走,以及呼吸器、门盖和联轴节护档均安
装正确。
如果CST安装了加热器,则在天气寒冷的地区起动CST之前必须加热液压油。油箱加热器的运行通过PLC系统进行控制。
起动冷却泵确保正确的旋转方向。并促使滑油/冷却油在整个系统进行循环。检查油位确保冷却泵运行期间油位正常,检验冷却油压PI-3是否正常。
检查离合器压力表PI-1,确保CST离合器活塞压力为0。 检查所有的电气连接,确保电气连接正确、绝缘良好。
如果皮带机有逆止器,则检查滚筒的旋转方向和CST输出轴方向保持一致。 2、润滑油
正常运行前,要求CST的油箱中油位应加注到指定的油标位置。CST系统可加注美孚424号机油或壳牌传动油TDX。外部的油路、冷却泵、液压控制管路的热交换器都要求充满液压油。
CST液压油容量标记在CST铭牌上,该容量仅适用于CST机身,不包括外部管路、冷却泵、液压控制管路和热交换器的容量。 篮式过滤器
CST出厂时附带篮式过滤器,或直接安装或单独打包发送。1120K系统CST采用3〞口径40目的过滤器,而1950K系列则采用了4〞口径40目的过滤器。如图5.1所示,冷却压力变送器和压力表均安装在过滤器后面。一些过滤器还插入了一或两个磁铁,用于吸附冷却油中的小颗粒铁屑。
具体的过滤器型号和部件号请参照实际提供的图纸。
在起动系统之前,确保所有的阀均打开。在起动系统后,先检查任何可能出现的泄漏。如果有泄漏的话,先抽空机箱里的液压油,然后按照“篮式过滤器服务手册”中的“故障查找和处理”一节而采取措施。
冷却泵起动运行后,液压油一直处于循环流动,此时轻轻地拧松压力变送器PT-3并释放出少许地液压油。这有助于排出管路中积压的空气。之后拧紧压力变送器,并检查压力表和压力变送器接头处是否有泄漏存在。 3、CST控制箱
CST控制系统在出厂前将进行所有的状态、性能检测并与CST相关的信号进行连锁。SLC和PanelView中的应用程序都将预先下载并测试。在现场,用户只需安装系统配线图进行信号电缆布线连接。为保证CST安全和平滑的起动特性,请遵循以下一些步骤:
第1步: 检查系统安装
第2步: 断开与驱动有关的连接(滚筒)
第3步: 给PLC系统供电 第4步: 检查皮带速度编码器 第5步: 执行空载测试 第6步: 检查制动系统(可选配) 第7步: 执行皮带机空载运行
第8步: 执行25%负载、50%负载、和100%满载测试运行 第1步:系统检查
安装完毕后认真地进行系统检查将有效地防止在后面的测试过程中出现严重的问题,我们建议您进行以下一些工作:
● 确保SLC控制箱和系统里所有的设备均安装正确;
● 确信所有的电缆连接正确,检查所有的端子连接可靠。确信所有的控制电缆屏蔽层均正确的接地;
● 测量进线电压,确信供电电压满足CST控制箱的运行要求,在北美,控制电源采用115VAC/60Hz,而在东亚地区则采用230VAC/50Hz供电方式。在SLC500系列PLC电源模块上,可通过跳线选择工作电压为115VAC或230VAC。一定要确信模块跳线与供电电压相对应;
● 确信系统接线端子中没有任何不需要的跳线存在。 第2步:断开滚筒连接
在给CST控制箱上电之前,作为安全预防措施,必须先确保CST输出轴与滚筒的连接被撕开。主电机起动仅建立系统工作液压。 第3步:测试控制系统
先不要起动主电机,仅给CST控制器供电。PanelView将显示系统总览图屏幕“OVERVIEW”,同时SLC模块上所有的LED显示灯将指示模块的状态。
确信CPU模块上的程序模式钥匙开关处于“RUN”位置。此时SLC执行应用
程序。对SLC模块和PanelView显示屏幕,检查以下一些开关量输入信号:
a) 带式输送机“起动/停止”输入信号 b) 带式输送机“慢动”选择输入信号 c) 紧停输入信号 d) 主电机触点闭合状态 e) 制动释放信号
手动模式下(PanelView可编程设置手动/自动模式切换开关),检查冷却泵、风机、加热器的运行是否正常。当冷却泵起动后,观察冷却压力和油温是否显示正常。
如果所有的模拟量变送器均连接和工作正常,则“OVERVIEW”屏幕上将显示正确的数字。 第4步:皮带速度编码器
请按照Dodge 提供的皮带速度编码器标准安装图纸进行检查。建议在皮带驱动运行之前,先检查编码器的功能。步骤如下:
1. 从滚筒柱头螺栓上断开与编码器的连接; 2. 注意编码器正确的旋转方向;
3. 手动旋转编码器输入轴,如果在“OVERVIEW”屏幕上观测不到正确的显示则检查编码器的边线是否正确,必要时交换信号电缆检测;也可通过携带的频率校验仪检测输入端是否有脉冲信号。还可通过F/I转换器进行比较。
4. 重新安装编码器输入轴,确保联轴节连接紧密可靠。 第5步:空载测试
断开滚筒联轴节。仅起动主电机。观测如下: 1、
由于CST输出轴断开连接,则主电机起动后,输出轴将旋转运动。
PANELVIEW上将显示以下数据: a)输出轴速度% b)电机功率kW c)油温 d)润滑油压
e)机械式冷却泵压力(仅1950K有)
2、 3、
手动起动冷却泵,观测冷却压力;
手动给离合器施加压力(PANELVIEW和SLC中编程设定功能),观测离合器压力;
4、
从编程器上,强制“电机故障”状态为OFF,确保主电机互锁条件失效。仿真以下条件,重复触发电机故障: a)紧急停车 b)润滑故障 c)油温超高高限
5、
下载PVC测试程序并检验比例阀放大器的校准曲线,通过RSTREND软件可进行监测,确保比例阀输出呈线性特点。
第6步:制动测试
如果带式输送机配置有独立的制动控制系统,则可执行以下一些测试来检验制动功能。
1. 为制动功能配置应用程序(开关量式/模拟量式/综合制动); 2. 在编程器上,仿真制动输出控制信号; 3. 检查制动系统反馈信号。 第7步:皮带空载测试
在CST控制器功能测试正常后,停止主电机并重新连接滚筒联轴节。接下
来将针对每台CST执行皮带空载运行测试,建议步骤如下:
1. 模拟“运行”命令,单台起动主电机;
2. 观测离合器压力上升曲线。待皮带运行一段时间,观测以下一些数据: a)皮带速度编码器 b)输出轴速度 c)电机功率信号 d)离合器压力 e)冷却压力和润滑压力 f)油温上升 g)制动控制
h)调节压力PID和速度PID以得到最好的曲线
3. 相类似,再起动第二台电机,执行压力PID调节,通过RSTREND观测曲线;
4. 在完成每台CST运行调节后,保持皮带运行数小时观测参数状态,之后停止电机运行。按顺序间隔10s左右起动所有的电机,当所有电机均起动后,发出皮带“起动”信号;
5. 在主/从模式下,针对每个闭环控制调节PID参数; 6. 检查运行模式状态: ●主驱,离合器滑差<2% ●主驱离合器“锁住”状态 7. 按以下条件仿真系统故障: a)紧急停车 b)正常停车 c)润滑和冷却故障
d)系统通讯故障 e)油温超高 f)电机过载 g)速度故障
第8步:皮带加载运行
皮带空载测试完成后,可进行加载运行调试。按25%、50%、75%、和100%的负载方式进行测试,调节PID模块参数以得到好的负载平衡控制曲线。
用RSTREND软件进行曲线跟踪所有重要的参数状态,如图5.1所示。记录下PID模块的Gain(增益)/integral(积分时间常数)/Derivative(微分时间常数)。
五、 维护
预防性维护 日常维护
每天需进行目测检查。检查是否漏油、震动和殿堂噪音。如漏油则将螺钉进行适当的坚固。检查并排除引起震动和噪音的故障。
在10u过滤器的顶部有一个塑料指示器。当过滤器堵塞时,指示器中的塑料游标将指向红色区域,这时应更换过滤器并按动指示器后部的黑色按钮使指示器游标复位。
运行第一周后的维护
检查全部外部按钮、电气连接和液压连接,拧紧松动处并排除发现的故障。 检查所有螺栓是否松动,如有必要则拧紧。 每周检查
检查CST油位,如有必要则加油。
检查CST是否漏油,排除液压系统和管路中的漏油问题。
注意任何异常声音和噪音。如果发现任何异常声音和噪音,找出原因并设法排除。如有必要则通知罗克韦尔自动化/道奇的代表以便得到帮助。
运行第二周后的维护
检查驱动马达、联轴器和CST的同轴度情况,检查CST和滚筒的同轴度情况。
每月维护
提取CST油箱中的油进行油样分析。油样分析主要进行污染测试,诸如金属(铁、铜、铬等)、杂质(钙、硅等)和水分。同时还必须检查油在40℃和100℃的粘度。如果经分析发现油的成分超出了极限限制则必须更换液压油。注意:油样分析的限制值列在机械说明书中。在前两个油样之后,油的成分的变化应很小,如果突然变化很大则设备有可能有大故障。仔细检查并确认原因,排除可能发生的任何故障。与罗克韦尔自动化/道奇的代表联系以便得到帮助。
给输入轴和输出轴密封圈的端盖中加入润滑脂。
按照驱动电机制造商的要求给CST的驱动电机的轴承中加入正确的润滑脂。 检查每一个电器箱和液压控制箱内是否有凝结水,如果有则用抹布或海绵将水擦干。检查加热器的工作情况(如果系统中有加热器的话)。
每年一次的维护
将CST中的油全部排出后拆下观察盖板、油箱磁性探棒、磁性排油阀、液压油路过滤器和冷却油过滤器,检查CST油箱内部是否有金属颗粒和其他脏物污染情况。
向CST油箱中重新加入新的美孚424油或壳牌传动油TDX。
检查电气接线端子是否松脱,是否有导线磨损或断线情况。按情况重新接线或拧紧螺丝。
检查所有温度、压力和速度传感器,如有必要则更换。
清理所有电气箱、柜里的灰尘、杂质及脏油。 长期停车
将CST的输出轴从皮带机的驱动滚筒上分离。
在停车期间每周应运行CST至少15分钟,在这每周一次的运行期间,CST的输出轴和密封圈可以得到充分的润滑。
如果每周一次进行CST的运转不能实现则必须把CST油箱中的美孚424油或壳牌TDX传动油加满。将CST的外露的轴用一层厚厚的润滑脂包裹上,润滑脂可起防腐剂的作用。用手将输入轴至少旋转三圈。
如果CST在长期停车期间加满了油,在以后运转CST之前,必须将CST油箱中的油排出到正常位置(油位见油标指示处)才能运转CST。 有些时候需要安装附加的气候保护装置,如在高湿度的极冷或极热环境中。 过滤器更换
过滤器
润滑系统液压油过滤器是一个10u(FLT-2)的吸附式过滤器。安装方式为旋转式安装。参见CST装置的图纸可以查到润滑系统过滤器的构造和型号。
当过滤器上的指示器游标指向红色时必须更换过滤器。指示器游标指向红色表明过滤器已经堵塞,并且将游标将一直指向红色除非用手将它复位。过滤器上有一个按钮用于手动复位。过滤器两端产生的高压差是由于液压油中的颗粒、脏物、金属颗粒或其他固体颗粒经过过滤器时将过滤器堵塞造成的。如果不更换过滤器将会造成加速轴承的磨损、控制系统泵或阀的损坏和降低控制阀的压力范围。
当更换CST的液压油时,必须更换过滤器。
控制系统液压油过滤器是一个25目(FLT-1)的过滤器,它是一个在线的安装的筒状过滤器。如果控制压力表PI-4显示的读数比离合器盘最大运行压力
小20PSI时,则需清洗或更换此过滤器。
CST液压油:
罗克韦尔自动化/道奇美孚424或壳牌传动油TDX作为“K”系列CST的液压油。油的成分是正确运行CST的重要指标。在恶劣的操作环境下油的更换周期要比正常情况下或良好环境中的周期短。
每月都必须从每台CST中提取油样进行分析。
当油的粘度或油的杂质含量超过规定要求时都必须更换油。
作为运行记录,分析结果可以帮助我们有计划地进行油的更换,更换周期可以长或者短。建议至少每六个月更换一次油。
油的取样必须在CST运行的时候进行,如果不可能进行则必须在冷却泵运行时进行油的取样。在取决油样时,打开阀门后应先将阀门中残留的油去掉,然后才能取油样。油的粘度分析必须在40℃和100℃两个温度下进行。当取样分析后发现油的粘度、碱性和杂质含量不在规定的范围时必须换油。 正确的油位对CST非常重要。CST上安装有油位计以反映油的位置。油位的最终检查必须在驱动电机和冷却泵电机都运转以及油温在60℉以上的情况下进行,运转冷却泵电机的目的是使外部管路和热交换器中充满油。油太热或冷却泵、主电机运行时不能加油。 CST控制器
电气控制部件应尽量不要工作在带有灰尘、油污、潮湿和腐蚀性空气的环境中。为保护这些电子线路板,控制器外壳应保持干净,门盖必须严密关闭,门盖的衬垫和卡子必须拧紧防止水和脏物进入。
定期检查接线端子是否牢固,松散的连接可能会导致控制器误动作或带来系统元器件和人身伤害。
为确保人身安全,防止损坏设备,必须确保供电电源连接正确。
美国国家消防协会(NFPA)建议对电气设备进行定期维护。具体请参见NFPA安全生产基本要求的第70 条。
所有的SLC模块和其它转移模块均做了出厂测试,然而不能保证所有的元器件在运行一段时间后不出现问题,因此罗克韦尔建议您最好为以下一些部件考虑备件:
● CPU
● 每种类型I/O模块 ● 安全栅模块(可选) ● F/I转换器(可选) ● 指示灯、熔断器 比例阀及放大器-校准
比例阀(PCV)及放大器出厂之前均进行了校准。然而在运行中,由于温度、振动及其它环境影响,放大器的比例、零位均会产生一定的偏移,导致比例阀特性超出整定范围。比例阀控制是CST控制的核心部分,比例阀功能状态的好坏将直接影响CST的正常运行,因此必须定期对此部件进行维护,确保系统的可控性能。
对于地面应用系统来说,PCV阀安装在液压桥式阀组上。
对于井下应用来说,比例阀和闭锁阀均安装在一个单独的防爆箱里,其防爆型式为隔爆型Ex-d。
实际安装运行的过程中,校准PCV阀/放大器非常复杂也需耗费较多的时间,因此一般情况下需返回到工厂进行校准。在某些特殊情况下,如果必须要进行现场校准的话,可以采用以下一些步骤。
1、 必须具备以下一些测试/校准仪器仪表:
● 0-20mA电流环信号发生器,推荐TRANSMATION 1045或相近仪器;
● 可同时为2线制4-20mA变送器供电、读数的仪器,推荐ALTEK334、
TRANSMATION 1045或相近仪器; ● 小型螺丝起子组件,平头螺丝刀。
2、 断开液压控制回路上到离合器的连接管路,并将管路堵死。 3、 断开CST控制箱与液压接线箱之间和PCV阀、离合器压力变送器有关
的电气连接。
4、 给闭锁阀线圈通电,保证液压控制回路通畅。请仔细检查闭锁阀线圈
额定参数(120Vac、220Vac、还是24Vdc)。
5、 PCV放大器为VICKER D20模块。新系统中已替换使用新型比例阀控制
器模块4000167,具有更好的调节性能。 6、 根据以下步骤调节电位器:
● RAMP电位器:放大器响应时间。逆时针方向旋转该电位器直至听到“卡
嗒”一声,此时电位器到最小值,表示放大器为瞬时响应、没有延时。“RAMP”电位器为10圈式电位器,“卡嗒”声表示电位器调节到尽头,如果没有听到可逆时针方向再旋转10圈。
● GAIN电位器:放大器增益。逆时针旋转电位器到7点位置,然后再返
回11点位置。
● DEADBAND电位器:放大器死区。逆时针旋转电位器到7点位置,然后
再返回9点位置。
● DITHER电位器:抖动功能。逆时针旋转到底,取消抖动功能。 7、 如果您的CST为低压系统(280K-630K),则将系统压力安全阀RV调
节到300psi;若为高压系统(750K-1950K)则将安全阀RV调到1000psi。断开离合器接口并堵死油管,起动主电机,此时将建立系统压力。
8、 如图6.1b所示,TB1-6和7为变送器连接端。使用TRANSMATION 1045
两线制电流检测方式给压力变送器(PT-1)供电,可检测到4-20mA读数。
9、 在端子1、2上施加24Vdc供电电源,端子2、4短接。
10、 D20模块为0-10Vdc输入信号类型。因此必须在接线箱中端子2、3
之间接入—500Ω电阻,通过PLC输出0-220mA信号进行控制。校准时采用电流源信号发生器模拟PLC输出。
11、 通过电流源信号发生输出20mA到PCV放大器,调节GAIN(增益)电
位器直至从离合器压力变送器上读到最大值。
12、 输入0mA到PCV放大器,调节DEADBAND(死区)电位器直至在压力变
送器上观测到压力在4-6mA之间变化。此时可发现放大器上LED灯变亮或闪烁。
13、 按照上面的调节步骤,再次输入20mA并调节GAIN电位器,输入0mA
调节DEADBAND电位器,反复几次直至PCV阀在4-20mA之间均可响应,压力变送器读数在最小值和最大值之间变化。
一旦校准工作完成,必须解除所有的临时连接,恢复正常的信号连接方式,并恢复液压控制油路至离合器的连接。
注意事项:确保在接线之前必须断开CST控制箱的电源,也不能在PCV阀和BLV阀线圈带电时进行安装操作,如需替换线圈时必须先断开线圈电源。
图6.3b为新型比例阀控制器模块4000167,该控制器为4-20mA输入方式,无需接入500Ω电阻,可直接于PLC模拟量输出模块连接。
4000167模块电路原理图如图6.3c所示,以下将介绍一下该模块功能及电位器作用。模块采用电流环闭环控制方式,输出电流跟随输入设定,保证了PCV阀线圈的电流恒定并不受线圈阻抗变化的影响,从而确保阀位和输入保持线性
的关系。
● Ramp Up电位器:放大器输入上升响应速率,调节此电位器可限制输
入上升速率过大。CST控制中,此电位器逆时针旋转到最小,放大器对输入进行及时响应。
● Ramp Up电位器:放大器输入下降响应速率,调节此电位器可限制输
入下降速率过大。CST控制中,此电位器逆时针旋转到最小,放大器对输入进行及时响应。
● Dither Freq电位器:放大器抖动频率电位器,调节此电位器可改变
输出电流微辐抖动的频率,用于克服静摩擦,提高快速响应特性。CST控制中,不用此功能,将电位器逆时针旋转到最小。
● Dither Amp电位器:放大器抖动幅度电位器,调节此电位器可改变输
出电流微幅抖动的幅度,用于克服静摩擦,提高快速响应特性。CST控制中,不用此功能,将电位器逆时针旋转到最小。
● Max Current 电位器:放大器最大电流调节电位器,相当于放大器增
益,此电位器功能可参风图6.3d所示。顺时针增大,逆时针减小。 ● Min Current 电位器:放大器最小电流调节电位器,相当于放大器零
位补偿,此电位器功能可参见图6.3e所示。顺时针增大,逆时针减小。 PCV阀控制特性:
摩擦片在工作一段时间后会带来一定的压力损耗,该现象将导致摩擦片的控制压力达不到设计的要求,从而影响了CST的输出功率。必须采取相应的措施来解决问题,因此应熟悉PCV阀的控制特性。
从图6.3f和6.3g可看出,PCV阀控制特性与系统压力有关。不同的系统压力对应不同的特性曲线,其中某些曲线出现了重合现象,此特性给PCV阀控制带来了灵活的方式。图6.3f是放大器参数在系统压力为300Psi时的整定后得
到的控制特性。其中系统压力RV为200、250和300Psi的特性曲线出现了重合,我们利用这种重合的特性曲线可实现不同的压力控制范围。例如在系统压力为300Psi时系统可在0-20mA 之间可控,而当系统压力为250Psi时系统只有0-18mA之间可控。因此通过调节系统压力,可保证一致的系统控制性能。
在上述的PCV调节步骤中,我们要求PCV放大器参数在300Psi下进行整定而将正常工作压力设置在250Psi,为系统的保留了一定的可控余量。当出现压力损耗后,可在一定范围内增加系统压力来增大可控范围,弥补了压力损耗。图6.3g正好从另一个侧面反应PCV阀的特点,PCV放大器参数在250Psi下整定后,若将系统压力增大到300Psi后可按一致的特性增加可控范围。由于PLC模拟量输出模块的范围为0-20mA,因此这里推荐采取6.3f的方式进行整定。 F/I频率电流转换模块-校准
在某些系统中,CST轴速度采用了F/I频率电流转换模块,因此在出厂前也进行了工厂校准。同时也由于温度、振动和其它环境的影响,校准的F/I模块也会产生电位偏移,导致精度、线性度超差。速度控制是CST控制的主要目的,因此速度信号的准确性对于皮带机加速和满速控制来说就至关重要了。F/I模块零位和线性度的变化将直接影响CST的控制性能。
对于地面应用系统来说,F/I转换模块(ACTION G478)主要安装在CST接线箱里,如图6.1所示。对于井下系统来说,F/I转换模块将安装在CST隔爆控制箱里。如果需要进行现场校准,则可采取以下一些步骤。
1、 必须具备以下一些测试/校准仪器仪表: ● 电流检测仪器,推荐TRANSMATION 1045相近装置 ● 频率信号发生器,推荐ALTEK941或相近装置 ● 24Vdc直流电源
2、 断开F/I转换模块的输入生产信号连接。
3、 连接频率信号发生器到输入端子41(+)和42(-)上。 4、 连接电流表到输出端子51(+)和52(-)上。
5、 模式切换SW1设置如下,选择4-20mA输出方式。改变方式时请注意
必须先将24Vdc电源断开。
6、 在电源端子11(+)和12(-)之间供24Vdc电源,并预热15-30分
钟,保证模块工作稳定。
7、 参照轴速传感器,计算F/I模块输入的最大频率数。最大频率=齿圈
齿数×最大转速(rpm)/60。
8、 逆时针旋转敏感度电位器(SENS)直至听到“卡嗒”声。
9、 调整频率信号发生器输出到最大频率(方波/0.6v幅度,此方式可保
证一定的抗干扰能力),观察到“LEVEL”指示灯随着输入频率的增加逐渐变量。如果观察不到,则逆时针调节(SENS)电位器直至此现象出现(有时绿色的“LEVEL”指示灯并联不一定变亮,这时请先忽略掉它,在校准过程结束时,此灯会有显示)。
10、 在绿色灯变亮后,按下“CAL”按钮一次,这时模块进入校准模式。
黄色和绿色的指示灯同时变亮
11、 输入最大频率,按下“CAL”按钮存储,此时仅黄色指示灯变亮。 12、 输入最小频率(可短接41-42端子,0Hz ),按下“CAL”按钮存储。
此时绿色和红色指示灯将变亮。
13、 为精确的调节最大输出电流,改变输入频率直至输出电流为20mA。按
下“CAL”按钮存储此值,此时仅红灯亮。
14、 为精确调节最小电流值,降低输入频率直至读数为4mA。按下“CAL”
按钮存储此值,此时仅黄色和红色指示灯变亮。
15、 最后再按下“CAL”一次推出校准模式,此时绿灯将随着输入频率的
增加而变亮。
16、 检验最小、最大频率输入时其输入值是否正确,重复第9到15步直
至达到指标。
17、 对于其它的一些有关校准、运行和安装的信息,请与技术服务中心联
系:美国001-800-767-5726、中国:021-57605335。
分体式PCV阀放大器校准
前面介绍了一体式PCV放大器的功能及校准。对于一些较早开发的CST控制系统来说,PCV阀放大器采用了WANDFLUH公司的产品,以下将介绍该放大器的校准步骤。
比例阀(PCV)一般在出厂前已经被校准,同样在实际运行中会随着时间推移而产生参数偏移。比例阀是CST控制的核心部分,直接影响CST的控制性能,因此必须时常对比例阀及其放大器进行检验维护。
WANDFLUH放大器为DIN导轨安装方式,一般安装在液压接线箱里,而对于井下系统则必须安装在隔爆箱里。以下是针对现场校准的步骤:
1、 必须具备以下一些测试/校准仪器仪表:
● 0-20mA电流环信号发生器,推荐TRANSMATION 1045或相近仪器; ● 可同时为2线制4-20mA变送器供电、读数的仪器,推荐ALTEK334 、
TRANSMATION 1045 或相近仪器; ● 小型螺丝起子组件,平头螺丝刀。
2、 连接跳线21-22、11-12和14-15。选取0-20mA电流输入方式。 3、 给端子31-32供24Vdc电源。
4、 在端子24-25之间输入20mA电流信号,对应在端子11-25之间检测
电压。调节电位器P1,顺时针方向直至红灯变亮(输入超限,整定最大输入),接着稍稍回转P1让红灯熄灭。检测端子11-25之间的电压
值,此时应该在10.0-10.1Vdc之间。
5、 断开CST与滚筒的连接轴,起动CST,两级的Viking泵建立系统压力。
检查闭锁阀BLV线圈上电(线圈有磁性,可用螺丝刀检验)。调节RV阀保持系统压力在300psi(低压)或950psi(高压)。
6、 输入4mA电流信号,调节最小电流电位器P4观察是否能建立控制压
力(零位补偿),此时表压显示约5-10 psi。
7、 P4调节完成后,再输入20mA信号并调节最大电流电位器P5,直至表
压指针达到最大(约935psi),此时降低P5或减小电流输入表压指针均将有所变化(保证可控性能)。
8、 反复在4mA-20mA之间调节P4和P5电位器数次,直到得到较为理想
的输入/输出关系。
4mA 8mA 12mA 16mA 18.5mA 0-20psi 250-275psi 500psi 750-800psi 接近930psi 9、 系统无需抖动功能。在输入为12mA信号时,如果指针非常稳定,这
时无需调节P2或P3电位器。但如果此时指针有抖动,顺时针调节P3电位器会降低抖动影响
六、故障处理
简介
CST控制系统定义了三级系统报警: 一级报警 (一级) 二级报警 (二级) 三级报警 (三级)
针对不同级别的报警,系统会采取不同的处理措施。PLC控制器
和 PanelView显示器上均包含报警/故障处理程序,将系统运行过程中产生的报警/故障显示在屏幕上,提醒操作员注意。PanelView 的报警/故障信息与PLC中的报警/故障状态存储地址一一对应,当PLC触发系统报警/故障状态时,在PanelView上会弹出一个报警窗口,显示对应的报警/故障信息。报警窗口同时包含了一个确认按钮,允许操作员确认/清除相应的报警信息。 一般报警
一般报警不会导致皮带机停机。
检测到一般报警时,报警状态会被记录下来,同时PanelView 上相应的报警状态指示灯变亮,“CST正常/故障”触点闭合。 一般故障
一般故障属于停机故障,系统将采取皮带机正常停机处理。当PLC检测到停机故障或接收到远程停机指令时,系统将进入正常停机过程。
当检测到任何一台CST产生停机故障时,PLC将记录下此故障,PanelView上对应的指示灯将闪烁,“CST正常/故障”触点闭合。对应的故障说明将同时显示在PanelView上。
一般故障属自锁型故障,要求操作员使用“复位”操作进行清除。可通过PanelView上触摸屏或CST控制箱面板上的“故障复位”按钮进行。 紧急故障
紧急故障属紧急停车故障。
紧急故障将停止主电机运行,“主电机允许”触点被断开。同时闭锁阀也将切断液压控制油路。
当皮带机进入停止状态后,闭锁阀将打开泄压,同时重新使能“主电机允许”信号。以下故障将关闭闭锁阀,直至电机停转。
-CST紧停
-离合器压力超高高限故障 -油温超高高限故障 -润滑油压故障
以下将详细介绍所有的报警/故障状态。 皮带机报警状态屏幕
皮带机报警状态屏幕 ○ ○ 00-电机负载平衡偏差 ○ 01-功率PID控制偏差超高/低限 ○ 02-皮带机速度PID控制偏差超高/低限 ○ 03-皮带机过载 ○ 04-皮带机速度变送器超出量程范围 ○ 05-(预留智能轴承温度超限) ○ 06-(预留智能轴承振动超限) ○ 07-(预留ZLINK智能站点故障) ○ 08-(预留) ○ 09-(预留) ○ 10-(预留智能轴承温度超高高限) ○ 11-(预留智能轴承振动超高高限) DeviceNet站点故障 >> 1 2 3 4 5 6 7 SLC 故障代码 >> #### 上一屏幕 返回前下一 一屏幕 屏幕 此屏幕显示与皮带相关的报警。
电机负载平衡报警:在皮带机加速阶段电机功率(N15:44)小于功率设定(N15:32),或在满速运行阶段功率小于主驱功率的90%(N7:22)并超过15s,则将触发报警状态位(N11:9/0)为“1”,报警消失时此状态位被自动清除(非自锁报警)。
功率PID闭环误差超高/低限:主驱功率设定(N15:32)误差高低限为±10%,分别放置在N7:23(高限)和N7:22(低限)中。正常运行过程中,从驱的功率信号(N15:44)将一直与此高低限范围进行比较。若功率信号超过任何一个
限制范围100 ms ,则报警状态位(N11:9/1)将被设置为高,报警消失时此状态位自动清除。
皮带机速度PID闭环误差超高/低限:速度设定(N15:2)误差高低限为±10%,分别放置在N7:20(低限)中。在系统“解除”、“加速”和“满速”阶段,皮带机速度值(N15:14)将与此误差限进行比较。若速度信号超过任何一个限制范围100ms,则报警状态位(N11:9/2)将被设置为高,报警消失时此状态位自动清除。
皮带机过载:在“加速”阶段,若皮带机速度小于皮带机速度设定并持续15s,或“满速”阶段速度小于速度设定的低限(90%)并持续15s以上时将触发报警状态位(N11:9/3),报警消失后此状态被自动清除。
皮带机速度变送器故障:在某些应用中,速度采集使用了F/I(频率/电流)转换模块,当此转换模块的输出信号(4-20mA)低于2mA或高于22mA并持续100ms,则PLC将触发速度变送器故障。 皮带机停机故障状态屏幕
皮带机故障屏幕 ○ ○ 急停激活 ○ 制动闸未释放 ○ 制动闸限位开关故障 ○ 慢动操作只允许单机运行 ○ CST故障导致电机停车 注意:电机停车故障 ○ 上一屏幕 返回前下一 一屏幕 屏幕 此屏幕显示与皮带机相关的停机故障。
急停动作:远程或CST控制箱面板上的急停按钮动作将触发主电机停车。PLC控制系统与主电机之间采取电缆硬连接方式,PLC发出的急停停车信号将直接控制主电机停车。急停输入采取“故障安全”方式,通过一副常闭触点与PLC连接,
正常情况下此触点闭合,因此此触点的瞬间断开将导致主电机停车。CST控制箱上的急停按钮为红色圆形自锁按钮,通过按下旋转动作实现按钮复位。急停动作后需靠故障复位按钮解除紧停状态。
制动闸未释放:如果系统配置了制动(开关量方式)控制单元,当CST离合器预压结束后,PLC发出制动单元释放信号(开关量输出为高,触点闭合)。系统应在5s内接收到反馈信号(输入信号,制动限位开关触点闭合),如果未接收反馈信号,PLC将触发此故障位,禁止皮带机起动。检查制动预压系统及连接释放正常,系统调试期间反馈检测时间可调节。
制动闸限位开关故障:如果系统配置了制动(开关量方式)控制单元,当皮带机起动时(系统解除、加速和满速阶段)检测到制动反馈限位开关故障达1s,PLC将触发制动系统故障位。检查接线是否正常。
慢动操作只允许单机进行:慢动操作只允许在单台电机运行方式下激活,Dodge只建议单台CST空载进行慢动操作。若两台或两台以上的电机运行状态下选择了慢动操作,系统将触发故障报警并禁止系统继续运行。 CST报警状态屏幕
CST1 CST2 CST3 CST4 CST报警状态屏幕 ○ ○ ○ ○ 00-冷却压力变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 01-滑油压力变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 02-滑油温度变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 03-离合器压力变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 04-CST轴输出速度变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 05-主电机功率变送器超出量程范围 ○ ○ ○ ○ 06-离合器压力控制回路偏差超高/低限 ○ ○ ○ ○ 07-主电机过载 > 100%-150% ○ ○ ○ ○ 08-油箱加热器合闸失败 ○ ○ ○ ○ 09-(预留) ○ ○ ○ ○ 10-(预留) ○ ○ ○ ○ 11-(预留) ○ ○ ○ ○ 12-离合器压力过低 ○ ○ ○ ○ 13-(预留) ○ ○ ○ ○ 14-滑油压力 < 20psi - 请检查过滤器/滑油泵 ○ ○ ○ ○ 15-冷却压力 < 20psi - 请检查过滤器/冷却泵 下一系统 返回前屏幕 界面 一屏幕 此屏幕显示与CST相关的报警信息。出现这些报警后,皮带机和电机将继续保持运行状态。报警信息仅提醒操作员在停车前应采取正确的措施。
冷却压力/润滑压力/离合器压力/油温变送器报警:PLC系统将检测变送器校准范围(4-20mA)。若变送器输出信号低于2mA达500ms,系统将触发此报警。操作员应检查变送器和接线是否正常。
主电机功率变送器报警:PLC系统将监测变送器信号输出范围(4-20mA)。若此模拟量信号低于2mA达500ms,系统将触发此报警状态。操作员应检查功率变送器及接线是否正常。
压力PID误差高/低限报警:CST控制程序中,每台CST均有压力PID闭环控制。压力设定(CST1为N15:92,CST2为N15:122)误差高限为设定值的110%(内存地址N7:47),低限为90%(内存地址N7:46)。正常运行期间,CST1和CST2过程变量(PV值,离合器压力反馈信号,地址N15:104)将与此两个限值进行比较。若PV值超过此限达100ms,则报警位(CST1为11:26/6,CST2为N11:34/6)
将被设置为高。
报警状态消失时,此报警位将自动清除。皮带机保持正常运行。
主电机过载报警:操作员可设置主电机最大功率报警限值(SLC地址N11:10)。皮带机“解除”、“加速”和“满速”状态期间,当电机实际功率超过此限值时,报警位(CST1为N11:26/7,CST2为N11:34/7)将设置为高并被锁存。 PanelView将显示“CST1主电机过载报警”或“CST2主电机过载报警”消息。操作员必须通过故障复位按钮清除此报警,皮带机系统不停机并操持运行。
加热器起动故障:PLC系统将监测加热器接触器辅助触点反馈。加热器运行受油温控制,若加热器起动后未接收到触点闭合信号达500ms,将触发此故障位。操作员应检查接触器功能。 CST停机故障屏幕
CST1 CST2 CST3 CST4 CST故障屏幕 ○ ○ ○ ○ 00-主电机起动故障 ○ ○ ○ ○ 01-主电机功率<10%额定功率 ○ ○ ○ ○ 02-主电机过载超高高限 ○ ○ ○ ○ 03-油箱温度过低 ○ ○ ○ ○ 04-冷却泵起动故障 ○ ○ ○ ○ 05-风机起动故障 ○ ○ ○ ○ 06-冷却压力故障 ○ ○ ○ ○ 07-滑油压力故障 ○ ○ ○ ○ 08-油箱温度超高高限 ○ ○ ○ ○ 09-起动时离合器压力过低 ○ ○ ○ ○ 10-离合器压力超高高限 ○ ○ ○ ○ 11-在皮带机进入状态3后检测不到速度<5% ○ ○ ○ ○ 12-起动前压力过高 ○ ○ ○ ○ 13-CST打滑(轴速度>120%皮带机速度) ○ ○ ○ ○ 14-CST打滑(轴速度<80%皮带机速度) ○ ○ ○ ○ 15-CST主电机连续过载3次 下一系统 返回前屏幕 界面 一屏幕 此屏幕上的任何故障将导致皮带机停机。主电机也会由于以下原因而停车:
- 润滑压力故障
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