PLC自動化集中控制技術在煤礦膠帶機中的應用

一、PLC自動化集中控制技術優(yōu)勢分析

（一）PLC可以針對運輸設備開關，流量，設備溫度等，進行外部控制。

在經(jīng)過專業(yè)編程之后，將系統(tǒng)植入PLC設備中，并且通過辨別I/O點的數(shù)量來管理外部設備。整個煤炭運輸過程在軟件幫助下進行，可依據(jù)作業(yè)地點實際情況，靈活選擇程序和PLC設備以高效地控制設備

PLC控制技術可以快速識別數(shù)據(jù)，花費很少的時間完成信息的傳輸工作，實現(xiàn)對設備的有效控制。所有這些任務都由CUP處理，使相關工作人員可以在短時間內(nèi)執(zhí)行大量任務并以很高的工作效率響應命令。

經(jīng)濟價值高。

從長遠發(fā)展的角度來看，PLC控制系統(tǒng)是一種相對經(jīng)濟的控制方法。PLC程序可以根據(jù)特定規(guī)則編寫，讓整個系統(tǒng)呈現(xiàn)出更為明顯的模塊化特征，可以依據(jù)實際使用需求，快速重新配置和生產(chǎn)。

二、煤礦膠帶機中運用PLC自動化集中控制具體方式

（一）自動控制系統(tǒng)設計

1.使用梯形圖進行編輯

與其他編程語言相比，梯形圖最重要特征是易于理解和掌握，基礎人員能夠快速上手，同時梯形圖編程語言更適合用于開關量邏輯控制。

2.增加功能模塊。

想要平穩(wěn)地建立傳輸鏈路，讓每個鏈路之間相互連接，必須遵循模塊化原理并設計若干個模塊。每一種模塊在煤礦膠帶機中的作用存在差異，并且不同模塊之間具有特定的關聯(lián)。在系統(tǒng)啟動時，PLC自動控制系統(tǒng)會依據(jù)當前系統(tǒng)狀態(tài)選擇模塊，如果系統(tǒng)正常，請選擇正在運行的模塊。

3.設計獨立運行系統(tǒng)。

在PLC控制系統(tǒng)中，必須充分考慮大修問題。換句話說，在大修期間，單個部件不會影響整個煤炭輸送系統(tǒng)正常工作。

4.設計顯示功能。

在實際工作中，處于地上的工作人員可以通過監(jiān)視設備，對煤炭膠帶機中的PLC自動控制系統(tǒng)運行情況，進行全面、實時地監(jiān)測、了解每臺設備的運行動態(tài)，運行數(shù)據(jù)以及保護參數(shù)，并實時顯示輸送機和煤礦皮帶輸送機傳感器狀態(tài)。如果在運輸過程中發(fā)生故障，還需要在第一時間將含有故障地點、故障時間以及故障類型的信息反饋到監(jiān)測設備上。

5.增加保護功能。

集中控制系統(tǒng)可以檢測煤礦帶式輸送機的運行速度凍結以及流經(jīng)設備的流動的模擬數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)具有獨立的速度傳感器，可以檢測輸入信號，并可以實現(xiàn)超速，低速，滑差和偏差保護。

6.優(yōu)化溝通系統(tǒng)。

煤礦皮帶輸送機的日常檢查人員可以隨時與其他工作人員進行溝通，在第一時間發(fā)現(xiàn)設備異常，提升故障排除效率。

（二）靈活選擇控制方式

1.地面控制。

操作員僅需操作地面控制器上的按鈕（或使用鼠標），即可控制地下皮帶輸送機和給煤機的啟動，停止以及故障排除，并通過語音系統(tǒng)發(fā)出煤炭運輸裝置開車指令。

2.人工控制

在作業(yè)過程中，若控制部門或煤礦通道發(fā)生故障時，操作員可以通過安裝在每個皮帶輸送機頭的皮帶輸送機自動控制單元，控制皮帶輸送機的啟動和停止。

3.切換控制方式

帶式輸送機的自動控制單元可從地面中心進行遠程控制，以執(zhí)行手動、自動切換操作，通過這種方式來完成中央控制與本地控制之間的轉換，因此兩種控制模式相互備份并相互鎖定，在確保整個系統(tǒng)安全的基礎上，提升了系統(tǒng)操作的可控性。

在設計PLC系統(tǒng)過程中，這三種控制方式都是必不可少的，要依據(jù)煤礦實際情況以及煤炭運輸需求，分別對三種系統(tǒng)控制方式進行設計。

（三）設計安全系統(tǒng)

1.跑偏保護：該保護系統(tǒng)可以防止皮帶輸送機在運行過程中出現(xiàn)偏差錯誤，并在運煤沿線發(fā)生突發(fā)情況時緊急停車。視偏差嚴重程度，該保護系統(tǒng)可以分為兩個階段，若偏差很小，則僅觸發(fā)警報而不會讓運輸設備停止工作，當偏差到達設置的二級程度，立即停止運輸設備工作。由于選擇了智能偏轉開關，控制臺可以監(jiān)視智能偏轉開關的操作位置，及時找到故障位置并恢復生產(chǎn)。

2.堆煤保護：該保護系統(tǒng)的主要目標是對上煤點的情況進行監(jiān)督，若出現(xiàn)了阻塞情況，則要進行緊急停車。

3.超溫保護：對膠帶機沿線各設備的溫度進行智能監(jiān)控，若某一設備溫度高出設計閾值，則進行緊急停車，并對該設備進行灑水，幫助其降溫。

4.打滑保護：速度傳感器安裝在皮帶輸送機上，以連續(xù)監(jiān)控皮帶輸送機運行速度，發(fā)送防滑信號。

5.斷帶保護：皮帶防斷裂傳感器可以監(jiān)視皮帶斷裂，若監(jiān)測出傳動系統(tǒng)某一位置發(fā)生了斷裂，則會發(fā)出信號以控制皮帶輸送機，讓其可以緊急停車。

6.撕裂保護：縱向撕裂傳感器可以監(jiān)視膠帶是否發(fā)生了縱向撕裂，若出現(xiàn)縱向撕裂，可以在第一時間發(fā)出故障信號，PLC系統(tǒng)會采取緊急措施，讓整個傳送系統(tǒng)停車。

7.語音系統(tǒng)：沿著傳送帶安裝單獨的電話系統(tǒng)，讓傳送帶沿線工作人員可以隨時進行聯(lián)絡。

8.預警保護：打開系統(tǒng)電源后，系統(tǒng)將先發(fā)送預警信號并將其保持30秒鐘，以通知系統(tǒng)中的每條傳送帶。為了確保整個膠帶系統(tǒng)都沒有裝煤的障礙，先激活靠近煤倉的傳送帶，然后通過信號傳輸系統(tǒng)進行通信，按照順序控制上條傳送帶開車。停車時，它將自動從最后一條傳送帶開始依次停機，將正常狀態(tài)下一條傳送帶的工作時間作為延時停車時間。

三、結語

以PLC為主要控制組件的礦帶輸送機控制系統(tǒng)，具備高可靠性，強抗干擾性等特點，并且其信息的傳輸十分方便，系統(tǒng)可編程程度高，晶閘管使用時間長。在煤炭膠帶傳輸設備中，運用該系統(tǒng)，能夠?qū)鬏斚到y(tǒng)中出現(xiàn)的跑偏、打滑、斷裂、超溫等情況進行有效保護，確保煤炭運輸工作能夠順利進行。

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