PLC集中控制系统在煤矿胶带输送机上的应用

孟林

摘要：当前，我国各行各业快速发展。我国年均矿产资源消耗非常大，它为我国的快速发展提供了物质基础，PLC集中控制系统在煤矿胶带输送机上的应用有利于煤矿工作的顺利开采。本文将从工作原理、PLC集中控制系统构成、煤矿传输机PLC控制系统的构成、PLC系统的软件设计以及控制方式、PLC系统的主要功能、PLC系统在煤矿胶带传输机器的实际运用控制方式这几个方面来进行重点阐述，同时本文研究内容也可供相关部门和广大同行借鉴与参考。从而更好的实现对我国煤矿开采过程中煤矿运输过程中的优化。

关键词：PLC；煤矿；控制系统；传输机；技术应用

引言

我国年均矿产资源消耗非常大，所以对矿产资源的需求量是非常大的。我国对于矿产资源的消耗越来越大。但是，由于煤矿所在的环境较为复杂，从而使得在实际开采中存在很多外在因素的影响。采矿行业作为我国的传统行业，我国的煤矿输送系统系统普遍的自动化程度相对较低，煤矿的生产效率很难提高。当前，我国科技水平得到了显著提高，随着我国计算机软件技术的快速发展，越来越多的煤矿工作者的运用可编程序控制器来加强对工作的管理控制，逐步形成了PLC软件控制体系，大大提升了煤矿胶带输送机的效率，加强了煤矿企业的经济效益。

1.设备工作原理

煤矿运输机的控制系统最核心的部分是PLC系统。它是通过串行联通的形式，实时监控设备传感器的工作模式。它监控的项目包括：煤矿胶带输送机的运行速率、煤矿堆情况、设备的温度高低、现场环境的烟雾程度、以及洒水量的大小以及设备开始与停止的监测。监测信息自动转换成相应的信号，煤矿工作人员就可以通过设备的信号指示指导设备的运行过程，从而可以实时的监控胶带输送机，防止设备出现故障导致工作被迫停止，从而显著提升胶带输送机的运输效率。

2.PLC控制技术结构组成

可编程控制器的控制原理是一个复杂的过程。通常来说，可以将它分成输入采样分析控制系统、程序执行控制系统和输出分析控制系统这三个部分。所以，煤矿采矿单位在运用PLC系统的时候，首先要采用数据扫描把煤矿生产各个阶段的数据进行读取扫描，并把相关数据信息储存在I/O映像中。然后工作人员需要向PLC系统发出指示，根据扫描存储信息数据，来刷新系统输出锁，从而实现对煤矿胶带输送机的控制。它的基本构成示意图如图1所示：

圖1：PLC技术组成结构示意图

3.煤矿传输机PLC控制系统的构成

因为PLC系统在我国的煤矿开采胶带运输的诸多方面中有着很高的运用价值，所以煤矿开采企业PLC系统设计人员加强了对PLC控制系统的优化创建。当前，它主要是由PLC地面控制中心、PLC井下分站、PLC系统保护设备、PLC数据传输系统这个4个方面构成。在PLC系统的运行工作阶段，通常是采用分布式的系统控制形式来对胶带运输煤矿实现机械自动化。除此之外，在煤矿PLC控制系统在系统运行和系统构建的阶段，煤矿企业的PLC工作人员需要通过两台系统控制显示屏对操作地面主控制操作室。为了提升煤矿传输机的工作效率，这两台系统控制显示屏应该区分不同的功能，一个用作主要的控制设备显示屏，来对PLC控制系统的数据进行记录、控制和显示；一个作用辅助设备显示屏，它作为主要控制设备显示屏的备用显示屏，从而保障整个PLC集中控制系统在煤矿胶带输送机上的工作效率更加高效。通常可以采用TCP/IP标准通信协议把这两台计算机显示屏软件关联在一起。

4.PLC系统的软件设计以及控制方式

PLC控制系统通常是采用独立功能的梯形图划分模块来进行设计的。当PLC系统开启工作状态的时候，它会先检查系统程序是否存在错误，从而有效的保证相关的设备进入正常的工作状态。然后，进入工作运行模块。如果在系统的运行中发现错误，系统设备发生故障，它将会自动进入其它的模块。无论系统设备处于任何的状态之下，工作人员只要选择PLC系统停止按键，就可以强行关闭停止PLC系统设备。除此之外，煤矿工作人员还可以远距离操作PLC控制系统，注需要把命令输入系统，在工作人员设定的极限值之内，PLC系统就可以实现每条胶带传输机的正常运输工作，从而煤矿工作人员实现对PLC控制系统的远距离操作控制。在PLC系统的正常运行阶段，煤矿工作人员应该依据逆流工艺流程延长PLC系统的内部设备启动所需要的时间，当启动系统的时候，为了保障设备不要出现工作故障，首先要在使用电机之前启动它的连锁按键。当工作流程停止的时候，要把物料清理干净，从而减小物料堵塞的情况发生。并且，还需要根据每个具体的工作流程不同，改变电动机的运转工作方式，按照顺序依次检查，直到全部检查完毕。当PLC系统处于自动检查的工作阶段状态的时候，一定要确保设备是能够独立的运转，这才能使的PLC系统的主控机设备发挥更高的工作效率。

5.PLC系统的主要功能

第一点，煤矿胶带巡视工作人员能够随时、随地的与煤矿沿线工作人员进行沟通、联系，从而可以方便设备检修人员对设备的检修以及工作的沟通。在使用PLC系统控制传输煤矿的时候，胶带的传输速度比较快。

第二点，当联通线路的时候，计算机系统控制显示屏会自动的显示PLC系统工作运行的状态情况，能够让工作人员清楚的了解到系统工作运行的基本情况，了解到PLC系统工作运行的相关数据参数。因为每一台胶带传输机器的系统设备传感器是处于不同的工作状态中。如果设备发生故障，当工作人员启动系统的时候，就会显示该机器设备发生故障的时间、该机器设备所发生故障的类型以及该机器设备所发生故障的具体位置等等信息。不仅如此，每一台胶带传输机器的系统设备可以自动操控、自动记录各个参数和数据信息甚至是自动检查系统设备发生的故障等等。

第三点，PLC系统可以在无设置的使用情况之下，对PLC系统内部可能出现系统故障有效的预防。在系统处于工作的时候，如果某一些数据参数不正常，系统会自动调整把它到合理的数值范围，从而实现有效的预防系统故障，大大提升煤矿胶带输送系统的工作效率。在系统的工作阶段，如果系统遇到无法自动解决的故障的时候，比如：PLC系统适配器或者扫描机器发生障碍，因为该PLC系统是采用计算机联网，那么就会形成故障传输信息从而自动警报提示告知工作人员发生故障的设备部件位置以及时间。

第四点，PLC系统可以设置胶带传输机的保护装置，从而减少胶带纵向撕裂发生的概率。通過对每个胶带设置不相同的使用功能和设置系统自动警报功能。当胶带传输机处于上位工作的时候，通过对每一条胶带设置拉线开关，当胶带传输机出现异常、发生紧急情况的时候，系统就会控制自动拉开它们的间距距离。提升胶带的延展性，可以达到防止传输带上煤矿偏跑的作用；与此同时，通过在胶带传输机的开始位置放置堆煤传感器，可以监测传输机设备的工作运用速率和煤矿堆是否发生横向位置移动的打滑情况。从而可以提升工作人员的人身安全、保障煤矿堆的运输过程顺利进行，提升运输机的工作效率。

第五点，PLC系统还可以准确的记录每台胶带运输机的运输信息情况，从而自动形成煤矿运输数据信息表，并且做好信息统计。这些运输数据信息表会自动保存在系统电脑上，方便工作人员的管理分析。

6. PLC系统在煤矿胶带传输机器的实际运用控制方式

6.1地面控制方式

通过PLC控制系统，煤矿工作人员可以在地面监控室对运输设备有效的监控。控制方式可以分为两种：第一，PLC地面自动控制；第二，PLC地面手动控制。

6.1.1 PLC地面自动控制

在PLC控制设备地面自动控制之下，在煤矿胶带输送机正常运行的阶段，PLC系统可以自动控制预防可能出现的设备故障，以及设备出现故障的时候，自我修复能力。从而可以有效提高煤矿胶带输送机的工作效率。

6.1.2 PLC地面手动控制

在地面PLC集中控制的指引之下，煤矿工作人员可以在地面集控室来对系统工控设备输入控制命令，而不需要工作人员进入场地现场才能对胶带输送机的人为控制，可以大大方便操控人员实现对胶带输送机的人为控制。实现某一单台胶带输送机的开始工作和停止工作等相关操作控制。

6.2煤矿井下控制

这种方式是指工作人员在矿井下的系统控制站对胶带传输机和给煤机实施管理控制，关于煤矿井下控制的具体方式有以下几种方式，第一，工作人员当场手动管理控制方式，在胶带传输机工作阶段，通过这种控制方式可以启动和停止相关的设备机器比如：煤矿给煤机以及胶带传输机的管理控制。第二，工作人员当场试验管理控制方式，这种控制方式能够更加进一步的控制单台机器设备的工作运行状态，但是这种方式不能控制锁闭胶带传输机组。通常情况下，这种控制方式主要使用于当胶带传输机的发生故障状况时候的检修工作。值得注意的是，如果使用这种控制方式，一定要确保对应的胶带传输机的煤炭给煤机是没有媒的情况，从而防止堆煤事故情况的发生。

6.3抗外界环境干扰

当前，在我国的各个煤矿中，煤矿传输机在工作阶段是常常会受到各种外界环境的干扰，比如电源干扰。这对煤矿的传输工作的顺利进行造成了一定的阻碍，所以相关技术人员需要通过PLC系统优化抗外界环境干扰的措施。第一步，要注重处理控制系统的核心处理器，对它采用多级过滤电磁波的防护措施，提升它的抗外界环境电磁波的干扰。第二步，要强化使用设备交流电引进线的作用，技术人员不能使用长度过长的引进线，而且要让它的接口处于滤波器和变压器位置附近。

结束语：

通过对PLC控制系统对煤矿胶带输送系统的应用研究，加强了煤矿胶带输送系统的工作智能化、自动化，显著提升煤矿工作人员对煤矿传输系统的监督管理，提升了煤矿传输的工作效率，降低了人为因素导致的安全隐患，有效的保障了煤矿开采工作的顺利进行，大大提高了企业的经济效益。

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（作者单位：陕西彬长矿业集团）