皮带运输中 PLC 技术的应用.doc

1、皮带运输中 PLC 技术的应用摘要：皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。计算机技术的快速发展，皮带运输系统中继电器控制系统已经不能满足煤矿生产需要，因此 PLC 技术油运而生，PLC 技术是利用可编程存储器的内部存储程序，来执行各种运算和控制，并通过数字或模拟式输入或者输出控制各种机械或者生产程的技术。 关键字：皮带运输 PLC 技术 中图分类号：F530 文献标识码： A 一、PLC 技术 可编程序逻辑控制器 PLC 问世以来，尽管时间不长，但是发展迅速。最先研发的主要目的是使 PLC 来取代其继电器的逻辑控制系统，同时 PLC的功能还仅仅限制在级数、执行继电器逻辑以及计时上。逐渐

2、随着微电子技术的发展，到 20 世纪 70 年代，将微处理器以及微型的计算机应用到 PLC 控制器中，从而使其发挥更多的功能，相应的增加了数据传达、数据运算以及处理等功能，让 PLC 编程器真正的运用到工业上，进一步的提高了生产效率。 近几年来，随着电子技术的发展，将其微机技术运用到 PLC 中，使得它能更多的发挥其计算机的功能，不仅用逻辑编程取代了硬连线逻辑，还增加了数据传达、数据运算、以及数据处理等功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。由于自身具备的优点以及独特功能，在煤矿皮带运输上得到了广泛的应用，提高了其工作效率。 PLC 技术有以下的几个特点，其一是具有良好的扩展性能，可以进

3、行系统扩建；其二是维护方便，使用可拆卸的接线端子，所有的模块都能带电插拔，便于维护和模块更换； 其三是系统采用了不间断 U PS 系统供电设计，可以保证数据的安全性和系统的稳定性，提高系统使用寿命；其四是具有在线编辑的功能，可随时根据工艺流程的改变对设备的启 动顺序进行改变。 二、PLC 技术在煤矿皮带运输系统中的应用 煤矿皮带运输系统中共有两个通过 ControlN et 网络扩展的机架，且容量可以根据需要进行扩展。数字量输入模块采用 16 点独立绝缘模块IM 16I。数字量输出采用 16 点独立绝缘输出模块 O W 16I。模拟量输入采用 16 通道模拟量输入模块 IF16，该模块可以接受

4、单端模式下 16 通道的模拟量输入、差动模式下 8 通道模拟量输入、高速模式下的 4 通道模拟量输入。模拟量输出模块采用 8 通道电流电压输出模块。由于煤矿井下具有的特殊环境以及要求对电气线路进行保护，实现控制元件需配备转换以及隔离电路等，无电位接点 16 路本安开关量信号转换成非安无单位接点输出；PLC 在输入或者输出时必须有隔离设施，同时隔离数一般为 16 路，接点容量为 250A/5A。为使 PLC 能够延长其控制距离，就扩大其 PLC 输出时的容量，这时就需要配置隔离板以及转换板等，从而实现其信号隔离以及放大 等，最大限度的实现其控制距离。因为 PLC 控制的设备是通过隔离电路直接带动

5、，减少了中间环节，从而即使有故障发生时，造成的短路等或者是窜入高压现象，也不会直接 LC 造成损坏，这样一来，就提高了皮带运输系统的安全性。 PLC 在皮带运输系统中的工作原理为，整个皮带运输系统都是由罗克佳华 PLC 按设定好的程序运行，四台启动柜由 PLC 发出的合闸命令给PLC 控制柜的四个合闸中间继电器，他们的常开点串接在启动柜的合闸回路中，动作后由其自保点构成合闸回路，合闸后真空断路器的辅助触点给 PLC 一个运行返回信号，在预先设好的时间里 PLC 接收不到返回点的信号后就认为启动柜故障。同时操作台主屏显示主电机返回故障，同理停机由其控制的分闸继电器控制，PLC 柜与组合开关和拉紧

6、装置通过CO N TRO LN ET 电缆连接，控制剩余辅助电机。同理给了 PLC 柜返回点信号，各台驱动配备各自分站，分别采集主电机三相电流，三相绕组温度，前后轴温度，减速器压力返回，温度返回，液力耦合器压力返回，速度返回等。起车前先进行预警，控制对沿线皮带保护进行检测，若保护正常则其主电机输出点给皮带运行返回信号允许起车，否则不能起车，程序里设有张紧返回，三相功率平衡保护等。根据 PLC 控制器所表现的情况，在很大程度上提高了工作效率，减少了工人的劳动量，缩短了工作时间。 三、主运输皮带智能控制系统的设计 现代化煤矿安全高效生产的主要运输设备是主运输皮带，主运输皮带运行情况的稳定与否直接关

7、系到煤矿的生产状况。运输皮带智能控制系统参数设置十分的准确、方便，便于现场的维护与使用。当出现了打滑、跑偏、或者皮带纵向撕裂等一系列故障的时候，该系统可据故障的类型进行必要的保护，对于故障进行一些记忆和显示，可以发出语言故障的报警信号，对集控的多台保护装置进行通讯，同时维护人员进行及时的处理也十分的方便。由检测装置、通信装置、控制装置、执行装置等组成的主运输皮带智能控制系统。它的控制装置是由 PLC 、A /D 及以太网转换模块等组成，控制装置可实现功率平衡、启动信号给定、速度控制、数据采集、与其他控制器通信等功能。 PLC 是整个主运输皮带智能控制系统的核心，它采集系统所有输入信号，包含起停

8、控制信号及系统自动反馈的控制信号，实现对所有动作器件的控制，完成和上位机的数据通讯。使整个系统性能可靠控制方便的关键是合理的选择 PLC。在选择 PLC 时，要考虑 PLC 的指令执行速度的方便与否等多方面因素，它具有较高的可靠性、丰富的指令集、丰富的内置集成功能、实时性特性强和强大的通信功能，完全能够满足系统需求。 操作台主屏显示主电机返回故障，同理停机由其控制的分闸继电器控制，PLC 柜与组合开关和拉紧装置通过 CO N TRO LN ET 电缆连接，控制剩余辅助电机。给了 PLC 柜返回点信号，各台驱动配备各自分站，分别采集主电机三相电流，三相绕组温度，前后轴温度，减速器压力返回，温度返

9、回，液力耦合器压力返回，速度返回等。起车前先进行预警，控制对沿线皮带保护进行检测，若保护正常则其主电机输出点给皮带运行返回信号允许起车，否则不能起车，程序里设有张紧返回，三相功率平衡保护等。根据 PLC 控制器所表现的情况，在很大程度上提高了工作效率，减少了工人的劳动量，缩短了工作时间。 四、主运输皮带监控系统组态要求 监视功能的系统处于某种工作方式下，系统有对设备的状态和参数进行实时监测的功能。组态软件在实时数据库中采集的数据记录，把数据的变化用动画方式表示出来，监测信号的设置是根据系统控制需要，保护设备安全需要及历史数据查询需要系统主要显示状态等。 通过和 PLC 实现数据交换实现上位机的

10、控制功能。控制方式发生变化，系统自动运行在一定的状态，系统设置手动和自动切换功能，在上位机上实现系统参数的设置，PLC 作为终端控制设备对现场的大量数据进行处理，执行相应的程序。PLC 与上位机将处理的结果及现场检测传送到PLC 的信号传送至上位机，使系统值班人员及管理者能实时掌握系统工作状态。报表及打印功能，系统能实现各种监控参数如历史数据、报警记录以及系统历史运行状况的报表自动生成，各种监控参数的指定区段数据打印，各种监控参数的报表打印，异常状态及控制行为的报表打印。 皮带运输系统中包含多个特点，例如设备多、运输距离远、布置分散、类型杂等，但在对运输系统的改造过程中其解决方案是多样的。通过

11、采用 PLC 控制煤矿的运输系统，达到保护的自动控制，提高系统的安全与可靠性，且在实际中的应用取得良好的效果，在确保运输的基础上减少了维护的工作量。相信通过 PLC 在皮带输送机上的使用，会使运输系统的改造和控制呈现更加便捷高效。 参考文献： 1 贺广强,杨清翔,秦文光,王海燕,李卫强.煤矿井下皮带自动化系统的研究与设计J. 科技信息. 2013(14) 2 杨明强,鞠尊洲.煤矿地理空间数据一体化管理的数据模型与数据结构的研究J. 工矿自动化. 2009(01) 3 雷振廷,查伏强.故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用J. 科技资讯. 2008(35) 4 黄伟,四旭飞,厉彦菊. 气体渗流系统的失稳及其概率应用J. 山东科技大学学报(自然科学版). 2005(04) 5 王义,左学军,李涛,盛时超.锚杆一次支护理论及支护设计原则浅析J. 科技信息(科学教研). 2008(21)