1、探究 PLC 控制系统在煤矿胶带输送机中的应用摘 要我们国家的煤矿企业长期以来，都是采用继电器-接触器控制系统来运输煤炭，这种运输方式安全性能和运输效率都不高，现在所使用的 PLC 控制系统，能够进一步提升系统的工作效率与可靠性，还能够使煤炭运输满足需要，也使调度管理更加便利，生产更加方便。能够更加有力的保证矿井生产现场的安全性与可靠性。 关键词集中控制系统 胶带式输送机 PLC 系统 煤矿 中图分类号：W25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0220-01 1、系统的需要 如今，煤矿企业在生产过程中，运输设备由三大部分组成，即转载输送机，刮板输送机，带式输送机，
2、这些运输设备既安全又高效，能够保证矿井正常确定地生产，使矿井的产出量非常大。我们国家的矿井一直以来都利用传输带的方式进行传送，由继电控制系统完成运输的控制，这套继电控制系统，输送带的开停控制要求能够独立地完成，而且对系统控制的灵活性也不高，具有非常分散的系统。因为在实际生产过程中，输送带都有各不相同的配置，由人工对控制系统进行操作，操作人员的劳动强度非常大，而且在具体的操作过程中，也会发生误操作的事故，造成设备损坏，造成人员的伤亡，导致煤矿遭受到非常大的经济损失。当传统的运输设备被目前采用的带式运输设备所取代后，就避免了上述存在的问题，实现对运输过程的全程控制。它的控制系统各自独立，而且运行安
3、全有效，系统内部设有主控机，能够充分地进行指挥协调与控制，系统控制方式非常具有安全性，不但有井下监控系统，而且还包含了地面控制系统。 2、PLC 系统的主要功能 2.1 迅速有效的传递信息 巡检人员利用 PLC 系统，能够始终与沿线的工作人员保持联系，方便及时有效的进行信息传递与沟通，使 PLC 系统的检修工作更加方便快捷，这套系统能够检测过流模拟量以及速度值等。 2.2 可以对输送机的实际情况进行了解并掌握 PLC 控制系统能够非常明确的反映出每台设备的实际工作状态，并且通过电脑屏幕进行显示，与此同时，还能够体现出胶带输送机发生故障的位置，时间，类型等等，并且该系统存储功能极强，相关工作状态
4、的数据可以保留一年左右，工作人员能够非常方便地进行数据查找，有关历史数据与记录都能够快速查到。 2.3 对故障及时进行报警 一旦 PLC 控制系统出现问题，控制系统可以实现对故障的屏蔽，这样就能够更方便地去调整设备的各项参数，从而使设备尽快恢复正常工作，保证正常的运行状态。一旦控制系统的适配器与扫描仪出现问题，网络的通讯情况就会发生中断，控制系统将会发出报警信号 ，并且据此判断故障的运行情况。如果 I/O 模块出现问题的时候，中央处理器将会及时检测到故障信号，及时进行报警。如果信号线与传感器的信号出现中断时，PLC 将继续检测和判断得到的相关数据，然后再根据实际情况进行报警。 2.4 保护传输
5、输送机 PLC 控制系统应用于输送机，可以保证输送机在工作过程中的安全有效性，为了避免胶带机出现严重的问题，可以对落煤点设置堆煤保护，以及进行纵向撕裂保护。与此同时，一旦输送带出现了跑偏的现象，对跑偏开关进行设置，一般在胶带运输机每相隔一百米的位置就设置一个，一则可以实现故障的报警，二则能够保证出现停车故障时使用。控制系统能够保证一旦出现紧急情况，可以及时停车，系统拥有拉线开关，一百米就设置了一个，这样能够既保证人身安全又保证了设备的安全。与此同时，为避免出现堆煤事故的发生，堆煤传感器被设置在机头位置。同时，又设置了烟雾传感器从而防止巷道出现火灾。因为系统在不断运行过程中，胶带机的主滚筒将会出
6、现温度过高的现象，系统利用温度传感器能够检测出滚筒的温度，如果发生温度过高的现象，系统将采用洒水装置进行降温处理，以进一步确保主滚筒的安全性与有效性。 3、PLC 控制系统工作方法与原理 3.1 控制系统原理 把 PLC 当作控制系统中心，对传感器传送的信号进行检测，并读取设备的执行状态信号，系统设置的传感器有物料，电压，电流，洒水，堆煤，速度，开停，烟雾，温度，跑偏，拉绳等等装置。操作人员在地面就能够实现对整个运煤过程的集中控制，即通过计算机对胶带运输机以及给煤机进行启停等控制。 3.2 控制方式说明 （1）地面集中控制。地面集中控制可以分成两类，即地面自动与地面远控集中控制，系统在胶带运输
7、机的机头部位安装了一个操作台，对胶带运输机进行集中控制，操作人员能够实现远程启动操作胶带运输机的过程，只需要在地面操作室内，通过点击鼠标与键盘就可以实现，操作人员想要启动胶带运输机时，需要点击胶带运输机的启动字样。采用这种方式能够实现远程启动任何一台胶带运输机。 （2）控制人工就地。胶带运输机的启停，可以由检修人员或者井下操作司机，在任何设备的机头位置，或者在输送机的机头位置进行操作。如果胶带运输机的控制系统在分站的位置上，显示远程操作按键时，如果显示的是就地字样，那么操作人员在指挥室内就无法实现远程操作胶带运输机； 而只能由操作人员去到现场，直接按胶带运输机的启动按键，才能够实现对胶带运输机
8、的启动功能。这个按钮能够应用在检修胶带运输机或者胶带运输机方面。 3.3 PLC 对控制系统进行集中控制 控制系统自从启动之后，首先在选择按钮时对工作状态进行检测，如果处于正常运行的工作方式；如果系统出现事故或者在检修的状态时，第一、系统进行故障诊断过程中，应该转入到控制检查方式功能块部分；第二、就地方式对控制块进行控制，如果进入故障诊断，将转入就地方式。在任何的形式之下，如果设备全部停止运行，可以停止按动按钮，使系统在事故在停止时应用，从而确保 PLC 胶带运输机控制系统的安全有效运行。 4、如何解决胶带输送机集中控制系统的干扰源问题 4.1 干扰源问题 （1）电源线造成的干扰。由电网对 P
9、LC 系统的正常供电电源进行供电，电网电压产生波动，引起谐波反应，就会出现 PLC 控制系统故障。 （2）信号线造成的干扰。信号线能够通过两种渠道把干扰信号串入到 PLC 控制系统中去，第一、公用信号仪表供电电源所串入的信号，以及变压器供电电源所串入的信号，这些干扰一般都不被重视；其二，空间电磁辐射感应对信号线所造成的干扰，造成共地总线系统形成电流的回流，使数据逻辑关系发生改变，造成死机和误动的现象。 （3）由接地造成的干扰。PLC 接地系统共包括保护地，交流地，屏蔽地，系统地等部分，这些接地系统如果发生问题，将会导致每个接地的电位产生分布不均匀的问题，造成环路电流混乱，从而造成整个系统无法正
10、常运行。 4.2 抗干扰手段 （1）供电电源抗干扰问题。第一、利用专用的电源，可以与大型用电设备分离，从而防止在启、停大型用电设备过程中，对供电源供电电压产生影响。第二、利用双屏蔽的隔离变压器对 PLC 机和交流电源之间进行控制。第三、为提高电源的稳定性，在 PLC 与隔离变压器之间装载交流低通滤波器，实现滤除高频脉冲的目标，从而使电源电压受到电网电压波动的影响。 （2）输出与输入端干扰源。第一、输入端有感性负载时，为避免反电动势对模块造成损坏，应该在交流信号的输入端，将压敏电阻 RV 以及浪涌吸收器 RC 进行并联，而在直流信号端对浪涌吸收器，稳压二极管，压敏电阻，续流二级管进行并联。第二、
11、应该采取措施避免 PLC 在输出端出现干扰源，在一定的环境下，由控制器触点对开关量进行控制，设计抗干扰电路，放置在输出端，从而消除和减轻干扰现象。 （3）接地部分的抗干扰源。PLC 控制系统，接地方式采用直接接地，而且是一点接地，接地线要求粗些，这样能够降低各电路部件之间的电位差，从而避免由地环流所产生的干扰现象。 5、结论 PLC 控制系统能够实现实时监测胶带运输机的整个运行过程，也包括井下的输送机，漏斗，给煤机等，为了保证胶带运输机更加高效而安全的运行，从而帮助自动化设备能够更加发挥它的重要作用，这样就会进一步确保煤矿的安全性，将会对煤矿企业的经济利益产生巨大的影响。 作者简介 杨宝东（1985.3.2）男，汉族，陕西省横山县人，2012 年毕业于内蒙古工业大学电气自动化专业，目前就职于神华神东石圪台煤矿主要从事煤炭行业机电工作，陕西省榆林市神木县。
