西门子SIWAREXR称重元件在定量装载方面的应用

　　1　前言

　　随着煤矿自动化生产水平的不断发展,矿井对煤流系统及主井提升系统的要求亦越来越高。自动装载定量控制是主井定量装载系统的核心,因传统的定量装载装置一般是靠定量斗或满仓传感器等装置来实现定量装载,存在误差大、操作麻烦、易损坏、可靠性能差等诸多方面的不利因素,在使用过程中直接影响着煤矿的生产和安全。

　　永城煤电集团陈四楼矿是1997年投产的年产240万t的大型矿井,主井提升机和电气设备是德国西门子公司生产的交—交变频控制的内装式提升机,电机功率2 600 kW,额定电压1 460 V。装载控制系统由西门子SIWAREX R型称重元件和PLC编程控制器控制板式输送机实现全自动定量装载。陈四楼矿主井装载系统如图1所示。

　　2　技术特征

　　装载系统技术特征如下:

　　理论称重/t 13

　　最大称重理论称重的150%

　　理论行程/mm 0·11

　　特征量值/mV·V-12

　　信号公差±1%

　　输入电阻/Ω1 080±50

　　输出电阻/Ω1 000±0·5

　　标准电压/V 15

　　温度范围/℃-30 ~+85

　　直径/mm 95

　　高度/mm 35

3　结构特点

　　西门子SIWAREX R型称重元件是由不锈钢材料制成的,密封性能好,采用硅接电缆连接。具有结构简单、体积小、测量特性呈线性,不受偏心载荷的影响,能适应恶劣环境条件,使用寿命长等优点,适用于所有工业称重的范围。西门子SIWAREXR称重元件的结构形式如图2所示。

　　4　工作原理

　　板式输送机由安装在其下面的前、中、后每侧2个计6个西门子SIWAREX R型称重元件支撑,西门子SIWAREXR型称重元件并联,与PLC编程控制器相接。首先通过PLC编程控制器设定出板式输送机空载时西门子SIWAREX R型称重元件的输出电压和箕斗所需装载量的基准电压;当板式给煤机运转时,西门子SIWAREXR型称重元件根据装载量的大小反馈一个输出电压,因西门子SIWAREXR型称重元件的输出电压在其测量范围内呈线性,所以通过比较板式输送机负载时和空载时西门子SIWAREXR型称重元件的输出电压值就可以得出这一次板式输送机的装载量。其次板式输送机运转时,西门子SIWAREX R型称重元件反馈输出电压与设定的基准电压相同时,PLC编程控制器反馈给板式输送机的电气控制部分一个停止给煤的信号,为下一次装载作好准备。同时PLC可以累计计算出日产量、月产量和年产量。其控制方式如图3所示。

　　5　结语

　　西门子SIWAREX R型称重元件和PLC编程控制器系统是一个独立的称重系统。使用5 a来,通过与主井提升电流称重后备保护相比较,该称重元件不象定量斗或满仓传感器等传统的定量装载装置那样受煤流含水量、破碎度、含矸量、堆煤偏移等影响,它称重准确、误差小、精度高。该系统操作维护方便,安全可靠,并且可以实现手动或全自动控制,是作为定量装载控制方面的较为理想的器具。但使用时应注意:(1)西门子SIWAREXR型称重元件安装时,采用螺栓固定,上下固定板采用电缆连接,避免因电焊、放电对称重元件造成损坏; (2)加强西门子SIWAREX R型称重元件与板式输送机相对位置的检查,避免因振动产生错位损坏称重元件;(3)加强西门子SIWAREXR型称重元件的校验工作,以消除使用过程中因其他因素产生的误差,保证称重的准确性。