摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開能源的支持，在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭一次能源占據(jù)我國能源的極大的比重，在煤炭的開采過程中，使用皮帶機(jī)進(jìn)行煤炭的運(yùn)輸是煤炭開采中的重要環(huán)節(jié)，在煤炭的開采過程中，礦井中的運(yùn)輸線路較長、巷道較多且條件復(fù)雜，如果開采的煤炭無法及時(shí)運(yùn)出則無法進(jìn)行后續(xù)的開采作業(yè)。為做好對(duì)皮帶機(jī)的管理控制，通過使用PLC來對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化改造，使其更好的適應(yīng)煤炭運(yùn)輸?shù)墓芾硪?，做好?duì)于皮帶機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測與控制。本文將在分析皮帶機(jī)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上介紹基于PLC的皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，保障皮帶機(jī)的正常運(yùn)行。

中圖分類號(hào)：TD528

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著科技的進(jìn)步使得自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，如何更好的實(shí)現(xiàn)礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的集中安全控制管理是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間內(nèi)煤炭皮帶機(jī)自動(dòng)控制發(fā)展的重點(diǎn)，使用PLC作為煤炭皮帶機(jī)自動(dòng)控制的核心，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的多種工作方式下的啟?？刂坪透鞣N故障監(jiān)測的皮帶運(yùn)輸監(jiān)測，保障皮帶機(jī)的安全、可靠的運(yùn)行。

1皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

皮帶機(jī)的控制系統(tǒng)主要是由PLC控制系統(tǒng)、人機(jī)界面等軟硬件組成，其控制系統(tǒng)主要以PLC作為控制的核心。其控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)于皮帶機(jī)運(yùn)行的控制以及通過加裝各種運(yùn)行狀態(tài)傳感器和相應(yīng)的保護(hù)裝置來對(duì)皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測監(jiān)控，并將皮帶機(jī)運(yùn)行的各種信息顯示在人機(jī)交互界面中，方面用戶的檢測查詢。

1.1皮帶機(jī)控制

皮帶輸送機(jī)是使用皮帶作為牽引和承載媒介的連續(xù)輸送的機(jī)械。其在工業(yè)生產(chǎn)、物流等的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，并在礦業(yè)開采中發(fā)揮著重要的作用，所以，做好對(duì)于皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控及自動(dòng)控制保障其正常、安全運(yùn)行是十分必要的皮帶機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于皮帶機(jī)的正常、安全運(yùn)行有著十分重要的意義，使用PLC作為控制核心來實(shí)現(xiàn)對(duì)于皮帶機(jī)的控制需要注意以下幾個(gè)方面的要求：(1)做好對(duì)于煤炭皮帶輸送機(jī)的集中監(jiān)控，對(duì)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控并在控制面板上顯示皮帶輸送機(jī)各部分的運(yùn)行參數(shù)。(2)做好對(duì)于皮帶輸送機(jī)的控制主要分為自動(dòng)集中控制就地等幾種方式之間的轉(zhuǎn)換。(3)在皮帶輸送機(jī)啟動(dòng)前通過集控臺(tái)發(fā)出預(yù)告信號(hào)并對(duì)設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行自檢，完成后按照預(yù)置程序順序啟動(dòng)。(4)在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場設(shè)置啟停按鈕，并將現(xiàn)場的停止信號(hào)當(dāng)成急停信號(hào)處理。(5)在皮帶輸送機(jī)上設(shè)置各種檢測開關(guān)來對(duì)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的跑偏、堆煤超高、低速保護(hù)等故障狀態(tài)進(jìn)行檢測并根據(jù)程序設(shè)定進(jìn)行停車。(6)做好對(duì)于皮帶輸送機(jī)運(yùn)行設(shè)備故障的報(bào)警。

1.2皮帶輸送機(jī)故障檢測及保護(hù)

皮帶輸送機(jī)在需要將井下開采出的煤炭輸送到地面上，井下工作條件復(fù)雜、工況較差，從而對(duì)皮帶輸送機(jī)的工作壽命及工作狀態(tài)造成了極大的影響，皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)的故障主要有(1)大塊物料裝載上皮帶輸送機(jī)時(shí)，所形成的較大的沖擊力使得皮帶承受較大的沖擊力，容易對(duì)皮帶的覆蓋層以及皮帶的帶芯造成破壞，對(duì)皮帶造成較大的損害。(2)皮帶跑偏，皮帶輸送機(jī)主要是依靠皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒來帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)牛皮運(yùn)動(dòng)的托輥長時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致皮帶左右兩側(cè)的運(yùn)行速度不一致時(shí)容易造成皮帶跑偏，從而使得皮帶磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)皮帶會(huì)發(fā)生斷裂。皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)還會(huì)出現(xiàn)煤炭在某一點(diǎn)堆積過多，皮帶打滑、運(yùn)行速度過快等問題，同時(shí)還需要在皮帶輸送機(jī)上設(shè)置拉線急停開關(guān)以及煙霧檢測傳感器等來保障皮帶機(jī)的正常工作。

2做好對(duì)于皮帶輸送機(jī)控制的PLC改造

在對(duì)皮帶輸送機(jī)進(jìn)行PLC控制改造之初需要對(duì)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及控制要求等進(jìn)行分析，并制定出相應(yīng)的改造方案，并組織相應(yīng)的人員對(duì)改造方案進(jìn)行討論論證，確保改造方案的可行性。改造方案主要內(nèi)容有：(1)確保皮帶輸送機(jī)的原有操作工藝不改變，對(duì)原皮帶輸送機(jī)的動(dòng)作執(zhí)行結(jié)構(gòu)最大限度的保存，并在確?？尚行耘c可靠性的基礎(chǔ)上盡量簡化對(duì)于皮帶輸送機(jī)的控制。(2)保留原有皮帶輸送機(jī)的操作方法、方式。(3)改為以PLC為核心的皮帶輸送機(jī)控制。

2.1做好對(duì)于PLC型號(hào)的選型

在對(duì)控制PLC進(jìn)行型號(hào)選擇之前需要按照皮帶輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的實(shí)際需求來對(duì)主電機(jī)的功率進(jìn)行計(jì)算，選擇合適的變頻器來做好對(duì)于轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的控制PLC根據(jù)需求來依靠變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)于皮帶電機(jī)的控制，同時(shí)對(duì)于皮帶輸送機(jī)啟/停、運(yùn)行、過載以及最高轉(zhuǎn)速等方面對(duì)于設(shè)定相應(yīng)參數(shù)，確保變頻器對(duì)于PLC的控制符合需求。同時(shí)對(duì)于皮帶輸送機(jī)所需控制的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從控制點(diǎn)數(shù)與功率等多個(gè)方面共同選擇合適型號(hào)的PLC。完成了對(duì)于皮帶輸送機(jī)控制PLC型號(hào)的選取后，還需要考慮皮帶輸送機(jī)控制的外部設(shè)置，其主要有：需要選用最為合適的熔斷器來保護(hù)PLC內(nèi)部的整流裝置免受短路的影響。同時(shí)根據(jù)皮帶輸送機(jī)PLC控制的實(shí)際功率選擇合適的電纜來實(shí)現(xiàn)對(duì)于信號(hào)的傳輸，并在PLC的輸入側(cè)加裝濾波裝置以此抑制逆變輸出電壓尖峰對(duì)于PLC輸入信號(hào)的影響，確保皮帶輸送機(jī)PLC響應(yīng)的可靠性。

2.2皮帶輸送機(jī)PLC控制改造過程中的注意事項(xiàng)

在皮帶輸送機(jī)PLC控制的改造過程中需要注意以下要點(diǎn)：(1)由于皮帶輸送機(jī)的電機(jī)功率較大，其在啟停以及制動(dòng)的過程中會(huì)產(chǎn)生較大逆向電流，為避免其對(duì)于PLC供電和通信信號(hào)的影響，應(yīng)當(dāng)在皮帶輸送機(jī)的輸入側(cè)加裝濾波箱，確保輸入信號(hào)及電流的可靠性。(2)同時(shí)還需要在皮帶輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷線側(cè)加裝一定數(shù)量的隔爆型電表箱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于皮帶輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測的同時(shí)對(duì)每臺(tái)電機(jī)的工作電壓和電流進(jìn)行顯示，方便后期對(duì)于皮帶輸送機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)。(3)做好PLC與皮帶輸送機(jī)制動(dòng)電機(jī)控制開關(guān)的互鎖，避免發(fā)生誤操作，保護(hù)皮帶輸送機(jī)及人員的安全。

結(jié)語

現(xiàn)今，煤炭在我國的一次能源消費(fèi)中仍占據(jù)著重要比重，確保煤炭的開采及合理利用具有十分重要的意義。皮帶輸送機(jī)是煤炭開采輸送的重要設(shè)備，通過對(duì)原有的皮帶輸送機(jī)進(jìn)行PLC改造可以有效的提升對(duì)于皮帶輸送機(jī)的控制效率與控制能力，從而最大限度的發(fā)揮皮帶輸送機(jī)的功率，推動(dòng)煤礦皮帶輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行。

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