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     在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，帶式輸送機(jī)的起制動(dòng)加速度應(yīng)為0.1～0.3m/s2。但是隨著輸送機(jī)的運(yùn)輸距離越來(lái)越長(zhǎng)，啟動(dòng)設(shè)備的功率和額定電壓越來(lái)越高和設(shè)備控制的技術(shù)有了突飛猛進(jìn)，這個(gè)數(shù)值已經(jīng)不適合我們現(xiàn)在的運(yùn)行的需要。通過(guò)動(dòng)態(tài)的狀態(tài)分析，長(zhǎng)距離、路線復(fù)雜的膠帶輸送機(jī)，最好采用具有可控啟動(dòng)功能的驅(qū)動(dòng)裝置，能夠使輸送機(jī)按照或者基本按照我們?cè)O(shè)定好的理想啟動(dòng)曲線進(jìn)行啟動(dòng)，以減小輸送帶及承載部件的動(dòng)態(tài)載荷。
1、理想的可控啟動(dòng)速度曲線
    理想的啟動(dòng)速度曲線，應(yīng)使我們的帶式輸送機(jī)能夠進(jìn)行平穩(wěn)的啟動(dòng)，并且在啟動(dòng)達(dá)到滿速的過(guò)程中，加速度值盡量控制到最小，這是因?yàn)闆](méi)有了加速度的突變，我們就能以最大程度的減小啟動(dòng)的慣性和啟動(dòng)時(shí)對(duì)膠帶的沖擊作用。圖1是澳大利亞專家Hamson提出的啟動(dòng)速度曲線。
    啟動(dòng)開(kāi)始后，加速度為0，速度平穩(wěn)增加；當(dāng)達(dá)到速度達(dá)到v/2時(shí)，加速度達(dá)到最大值；然后加速度開(kāi)始降低，速度仍然繼續(xù)增加；當(dāng)達(dá)到我們?cè)O(shè)定的速度，加速度也降低到0，就完成了啟動(dòng)過(guò)程。這樣可以看出，我們理想狀態(tài)的啟動(dòng)曲線是以速度和加速度的控制完美結(jié)合來(lái)啟動(dòng)輸送機(jī)的運(yùn)行。在大體的運(yùn)行過(guò)程加速度的曲線是連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)。
2、CST的控制啟動(dòng)原理和速度曲線
    CST的啟動(dòng)全過(guò)程分為七個(gè)狀態(tài)：?jiǎn)��?dòng)、預(yù)壓、緩沖、加速、滿速、減速、停止。
    在啟動(dòng)時(shí)，所有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是在空載狀態(tài)下運(yùn)行的。CST接受到電機(jī)運(yùn)行的信號(hào)后，通過(guò)判斷CST沒(méi)有故障后，開(kāi)始啟動(dòng)膠帶輸送機(jī)。先給定離合器一定的壓力，防止膠帶倒轉(zhuǎn)。CST在檢測(cè)到最小的速度時(shí)，開(kāi)始一段時(shí)間的緩沖過(guò)程，使膠帶在很低的速度下運(yùn)行一段時(shí)間，等到膠帶在漲緊力不變而且膠帶運(yùn)行平穩(wěn)后，開(kāi)始按照速度曲線進(jìn)行加速，直到滿速。在膠帶啟動(dòng)的過(guò)程，速度曲線的設(shè)定又為重要。這條曲線是通過(guò)對(duì)輸送機(jī)的空載和滿載運(yùn)行的動(dòng)狀態(tài)分析得到的，然后通過(guò)程序輸入到CST的PLC中。這樣在今后的膠帶輸送機(jī)啟動(dòng)都會(huì)根據(jù)這條給定的速度曲線進(jìn)行啟動(dòng)。
    皮帶機(jī)的加速度啟動(dòng)時(shí)間可以在40秒到300秒的范圍內(nèi)根據(jù)要求設(shè)定，PLC程序中的缺省時(shí)間設(shè)置是60秒。不同的啟動(dòng)時(shí)間會(huì)產(chǎn)生不同的加速頻率，但是加速度曲線仍然是正弦曲線。在CST控制中，不光有可變的時(shí)間，還能夠進(jìn)行最終速度的控制，最終速度可以設(shè)定為正常速度的10%～50%，這是為了進(jìn)行檢修和驗(yàn)帶用的，長(zhǎng)時(shí)間慢動(dòng)會(huì)影響到CST的油溫，超過(guò)溫度CST會(huì)停止運(yùn)行。
    在膠帶輸送機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行的階段，CST都能夠使個(gè)驅(qū)動(dòng)之間達(dá)到負(fù)荷平衡，以便使膠帶運(yùn)輸機(jī)上所有部件的負(fù)荷和應(yīng)力最小，使各臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到負(fù)荷均勻分配，這一切是通過(guò)PLC程序里的多個(gè)PID控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CST的運(yùn)行控制由軟件中的四個(gè)PID回路組成：速度控制PID、加速度控制PID、壓力控制PID、功率控制PID。CST通過(guò)PLC對(duì)速度控制PID、加速度控制PID、壓力控制PID、功率控制PID的優(yōu)化調(diào)控最終達(dá)到程序設(shè)定的啟動(dòng)曲線。圖2就是CST對(duì)這幾個(gè)PID控制回路進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，達(dá)到設(shè)定曲線的過(guò)程。
3、 CST控制啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)
    CST可以用來(lái)對(duì)啟動(dòng)階段的加速度進(jìn)行控制使膠帶的動(dòng)態(tài)漲緊力減至最小。在空膠帶或者滿載膠帶啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制加速度斜率可以得到滿意的結(jié)果，使峰值暫態(tài)漲緊力減到最小。在大型膠帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)用中，加速度斜率中如果加入一段緩沖，還能進(jìn)一步改善啟動(dòng)瞬間峰值張力。在緩沖階段中，可以使原來(lái)松弛的膠帶拉緊，在加速度和力矩增大之前所有膠帶運(yùn)輸機(jī)的元件在低力矩及低速度下進(jìn)入運(yùn)行條件，這樣就可以消除膠帶上的過(guò)大張力。
    CST控制啟動(dòng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是膠帶機(jī)電機(jī)可以在空載狀態(tài)下啟動(dòng)。空載啟動(dòng)可以使電機(jī)的沖擊電流造成的損害減到最小，這樣盡可能的避免沖擊電流。
結(jié)束語(yǔ)
    綜合分析可控軟啟動(dòng)裝置( CST)是機(jī)電一體化技術(shù)的典型代表。PLC控制液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)以較緩的啟動(dòng)曲線進(jìn)行皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)是CST的關(guān)鍵技術(shù)，也是CST技術(shù)先進(jìn)的標(biāo)志。通過(guò)對(duì)膠帶的軟啟動(dòng)，保證了該裝置在煤礦井下的高效運(yùn)行，成為皮帶機(jī)軟啟動(dòng)形式中的佼佼者，一定會(huì)得到更為廣泛的推廣應(yīng)用。