70年代後期，陝西韓城礦務局桑樹坪礦在國內首次嚐試了用於JT-100大型鋼纜輸送機的串級調速係統。對於大型輸送機電氣保護係統，一般可分為3大部分：一是輸送帶部分保護，至少有100處設行程開關；二是機械及液壓製動部分保護，有25處保護接點；三是串級調速部分保護，可檢測的保護項有36處。但仍有許多無法檢測到的保護項目。
大型輸送機係統出現故障後，無論是何種故障，係統自動立即安全製動，但不能記憶和顯示故障內容。結果帶來以下兩方麵的隱患：一是給機械設備造成很大衝擊，致使輸送帶多次斷帶，不僅造成重大經濟損失，而且埋下了重大不安全隱患；二是排除故障很困難，需要非常熟練的技術人員處理。
近年來，大型輸送機串級調速係統的機械、電氣故障率不斷增高，嚴重的影響正常的安全生產，因而，研究和建立了JT-1000大型輸送機串級調速的監控係統。
2、理想的監控係統應具有如下功能
(1)把(ba)故(gu)障(zhang)進(jin)行(xing)分(fen)類(lei)，故(gu)障(zhang)性(xing)質(zhi)不(bu)同(tong)處(chu)理(li)辦(ban)法(fa)也(ye)不(bu)同(tong)。原(yuan)係(xi)統(tong)凡(fan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，都(dou)實(shi)行(xing)安(an)全(quan)製(zhi)動(dong)的(de)辦(ban)法(fa)。應(ying)減(jian)少(shao)故(gu)障(zhang)停(ting)車(che)時(shi)的(de)安(an)全(quan)製(zhi)動(dong)次(ci)數(shu)，避(bi)免(mian)對(dui)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)、特別是1000m長的輸送帶衝擊次數，以延長膠帶的使用壽命，減少斷帶的次數。
(2)能記憶顯示故障情況或推測故障原因，以便於係統的維護和檢修。
3、串級調速監控係統可選擇的幾種方案
(1)傳統的控製方案是將有關故障回路的接點按串聯、並聯連接在控製回路中，按係統要求聯鎖。
(2)在線辯識方案，因串調係統動態響應快，則難以滿足在線診斷的實時性要求。
(3)智能故障專家診斷係統，由於係統龐大、建設周期長，投入大，因而可實施性差。
(4)建立串級調速係統故障監控模型，便於實現串級調速的監控。
本係統利用人工智能技術、PLC靈活的數據處理能力、友好的人機界麵、來實現串級調速係統的故障監視和診斷功能。監控係統能方便地移植到原來的控製係統當中，無需組成一個相對獨立的監控係統。
4、串級調速的故障監控模型
daxingshusongjichuanjitiaosuxitongyunxingshi，wulunfashenghezhongguzhang，junxujishiduiguzhangjinxingchuli。binggenjuguzhangchulikuaisuxingdeyaoqiujinxingfenlei，zaimeiyileizhonggenjuguzhangchulifangshiyoukefenchengzu，zaimeiyizuzhongyoukefenchengdanyuan，meigedanyuanyou8個故障編號組成，每個故障編號直接對應一個PLC的輸入點或PLC的中間繼電器，因而，需建立如圖1所示的故障模型。
5、硬件設計
硬件係統由S7-200係列的PLC和人機界麵TD200組成，如圖2所示。
(1)故障信號采集：係統故障分為由開關接點直接送入PLC的I口經PLC進行運算或邏輯判斷將結果送入PLC的中間繼電器；模擬量經A/D輸入板送入到PLC中。
(2)速度信號：由旋轉編碼器送入PLC中。
(3)控製指令：由操作台按鈕和人機界麵上的按鈕直接送入PLC中。
(4)輸出控製：開關量由PLC直接驅動繼電器，將接點中入原來的控製係統中；模擬量D/A輸出板送出，經放大電路接入原來的係統。
(5)人機界麵：采用TD200，可設定故障參數上、下線預定值，顯示故障名稱，查詢故障原因。但內容不超過80條。
6、軟件設計
本係統依據電氣傳動係統通用電氣故障模型，充分發揮PLC的(de)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)能(neng)力(li)作(zuo)用(yong)，用(yong)相(xiang)應(ying)的(de)語(yu)言(yan)來(lai)完(wan)成(cheng)了(le)兩(liang)個(ge)推(tui)理(li)機(ji)和(he)一(yi)個(ge)智(zhi)能(neng)查(zha)詢(xun)係(xi)統(tong)。其(qi)知(zhi)識(shi)庫(ku)則(ze)由(you)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)和(he)係(xi)統(tong)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)的(de)經(jing)驗(yan)來(lai)建(jian)立(li)，也(ye)可(ke)由(you)係(xi)統(tong)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)作(zuo)補(bu)充(chong)修(xiu)改(gai)，本(ben)係(xi)統(tong)的(de)一(yi)個(ge)缺(que)陷(xian)是(shi)無(wu)係(xi)統(tong)學(xue)習(xi)功(gong)能(neng)。
7、智能谘詢
借jie助zhu推tui理li機ji和he已yi建jian立li的de知zhi識shi庫ku，在zai人ren機ji界jie麵mian上shang通tong過guo故gu障zhang查zha詢xun，對dui示shi檢jian測ce或huo檢jian測ce困kun難nan的de故gu障zhang作zuo出chu可ke能neng性xing說shuo明ming，以yi幫bang助zhu維wei修xiu工gong檢jian查zha，縮suo短duan排pai查zha時shi間jian，提ti高gao效xiao率lv，這zhe是shi本ben係xi統tong的de一yi重zhong要yao功gong能neng。
8、實驗結果
(1)故障監控實驗
(2)智能谘詢實驗
1)自動顯示故障名稱：凡故障信號采集到故障時顯示故障名稱。
2)自動顯示故障的可能範圍：若故障信號未采集到故障時顯示故障範圍。
3)人為查詢到故障樹的有關內容，查詢曆史故障，顯示故障時間和內容，以幫助排除故障。
模mo擬ni實shi驗yan表biao明ming，該gai係xi統tong實shi現xian了le預yu期qi的de功gong能neng，滿man足zu故gu障zhang監jian控kong和he谘zi詢xun。故gu障zhang谘zi詢xun時shi，係xi統tong不bu是shi完wan全quan依yi賴lai所suo采cai集ji的de故gu障zhang信xin息xi進jin行xing診zhen斷duan，而er是shi從cong大da型xing輸shu送song機ji串chuan級ji調tiao速su係xi統tong本ben身shen出chu發fa，對dui各ge種zhong可ke能neng進jin行xing綜zong合he，對dui采cai集ji困kun難nan或huo每mei采cai集ji到dao的de故gu障zhang能neng給gei予yu提ti示shi，表biao明ming係xi統tong具ju有you“傻瓜”型特性。
9、結語
(1)依據電氣傳動係統通用故障模型，用PLC實現了大型輸送機串級調速係統的故障監控和谘詢。方法簡單，可方便地移值到串級調速控製係統中，滿足實時性要求。
(2)用PLC實現了電氣傳動通用故障模型的應用，此方法可廣泛地應用到電氣傳動係統當中，簡單實用。
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