某煤矿次煤场输煤皮带程序设计

2017-08-21齐国庆

科技视界 2017年10期

关键词：自动控制经济效益

齐国庆

【摘要】本文结合某煤矿次煤场生产要求，设计了一款新型输煤皮带系统，通过PLC程序自动控制整个系统的运行。该系统安全可靠，操作简单，有一定的经济效益。

【关键词】输煤皮带；PLC；自动控制；经济效益

1 问题的提出

输煤系统在次煤场占很重要的地位。它的正常运转，关系到次煤场的安全生产和经济效益。本设计为某煤矿次煤场输煤系统电气控制设计方案之一，该设计摈弃了以往继电器接触器控制方式，改为由PLC程序控制。它满足了新的生产工艺需求，提高了生产效益。

2 解决方案

PLC是微机技术和继电器常规控制相结合的产物。根据生产工艺要求，我们可以把控制程序输入PLC中，经过修改调试无误后，对输煤皮带进行控制。

利用PLC对输煤皮带进行控制，有以下优点：

1）接线量少，故障率低，便于维修和维护。

2）PLC种类多，资源丰富便于以后升级改造。

3）接线前可进行电脑模拟验证控制逻辑关系，便于排除设计缺陷。

4）PLC有数据通信功能，可以通过更改控制程序，对输煤皮带进行再升级。

3 输煤皮带的电气设计步骤

1）对以往输煤皮带控制回路进行研究，分析接触器完成动作的条件。与实际操作人员多交流，提取意见，对输煤皮带加以改进。

2）选择PLC的机型。根据输煤皮带I/O设备的数量与类型，确定PLC的I/O点数。I/O点数应留有20%的余量，为系统改造留有余地。

3）设计I/O端口连接，绘制I/O接线图。

4）参照机床原有的控制电路图，对PLC进行程序设计。

5）模拟调试及现场调试。调试成功后进行技术资料整理、归档。

4 输煤皮带的实际设计

为验证PLC对输煤皮带进行升级改造的可行性，具体改造过程如下：

1）明确各电机的控制过程：

程控操作：a、选择开关指向程序控制

b、启动

短时按下警示铃按钮，待现场短时按下警示铃按钮回复后，方可按下开启按钮；

按下开启按钮（10秒后除铁器启动，再过10秒皮带启动，再过10秒振动筛启动，再过10秒刮板机启动，开启完成）当接触器吸合时对应指示灯亮。

c、停止

按下停止按钮（刮板机马上失电，10秒后振动筛失电，再过10秒皮带失电）；

按下除铁器停止按钮，除铁器方可失电，停止结束。

控制箱设有紧急停止按钮，按下后刮板机、振动筛、皮带、除铁器马上全停。

d、当过载保护动作时，将按顺序停止，

如除铁器故障，刮板机、振动筛、皮带、除铁器马上自动全停；

皮带故障，刮板机、振动筛、皮带马上停，按下除铁器停止按钮，除铁器方可失电；

振动筛故障，刮板机、振动筛马上停，10秒后停皮带，按下除铁器停止按钮，除铁器方可失电；

刮板机故障，刮板机马上停，10秒后停振动筛，再过10秒停皮带，按下除铁器停止按钮，除铁器方可失电。

e、现场发现异常时（如冒烟等），热继电器未动作；

按下相应故障急停按钮，停机顺序同过载保护动作；

检修操作（用于控制单一电机）：

f、选择开关指向检修控制

就地开关控制相应电机起停（此时各接触器互不相关，程控回路已断开）。

2）下图是输煤皮带的电气主回路：

输煤皮带的电气主回路分析：

每个电机都由一个相应接触器控制，并设有热继电器保护。

3）清点I/O设备，选择PLC型号：

输入：旋钮开关4个，按钮5个（常开有一个两地控制），急停按钮5个，转换开关1个需要两个端口，合计输入点数15点；

输出：交流接触器4个，指示灯4个，报警铃1个，合计输出点数9点。因为需要留有20%左右的余量，所以I/O点数分别在24个和16个为宜；皮带的接触器动作不频繁，故PLC的输出采用继电器方式。因为程序较为简单，所以选择性价比较高的FX1N系列，通過查询三菱机电PLC选型表，所以选用了FX1n-40MR-001。它的输入为24点，输出16点，I/O总点数为40点。

4）绘制I/O接图：

5）设计输煤皮带的PLC程序：

6）经模拟调试及现场系统调试依次启动；依次停止；急停；故障急停；检修模式全部正常，完成技术资料的归档。

结合生产现场，我们可以发现PLC控制输煤皮带有以下的优点：

1）元器件逻辑关系很容易更改，代替了继电器控制时拆接线环节，节省时间。

2）PLC逻辑关系测试方便、准确，设计缺陷很容易被发现。

3）接线简单，容易排查接线错误。

4）设备故障率大大降低，增加了可靠性。

5）元器件容易的更换位置，输煤皮带很容易再升级。

5 结束语

利用PLC控制设计的系统，使输煤系统拥有可靠性高，故障点易排查，操作简单，维护方便等优点。因此，PLC控制输煤皮带，满足了某煤矿次煤场的生产工艺需求，提高了生产效率，并对安全生产运营提供了保障。

【参考文献】