煤矿带式输送机运输系统中PLC技术的应用探究

王希

摘 要：煤炭属于一种特殊的资源类型，当运输煤炭时经常使用带式输送机运输系统，但是由于煤炭的开采量较大，并且煤炭质量有所差别，在进行运输的过程中经常会出现输送带断裂、跑偏等故障。带式输送机故障不仅会影响煤炭资源的运输效率，甚至还会造成严重的人员伤亡事故，因此必须要在带式输送机运输系统中融入新型技术，本文深入分析了煤矿带式输送机运输系统中PLC技术的应用。

关键词：煤矿;带式输送机运输系统;PLC技术;应用

中图分类号：TD634.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）12-0061-02

PLC技术属于可编程的逻辑控制器，在各类工业生产活动中发挥着较大的作用，并且PLC技术凭借自身的高速传输效率、高精准度以及快速相应的优势在煤矿的运输过程中拥有广泛的应用。PLC技术能够对系统实施主动的监督和科学化管理，及时发现系统在运行过程中存在的问题或者故障，进而及早采取相应的措施进行问题干预，保证系统能够继续平稳地运行。PLC技术的这一功能和煤矿带式输送机运输系统的完善有着重要联系，因此煤矿企业需要正确认识PLC技术的有效性，在带式输送机运输系统的运行过程中更好的应用PLC技术，发挥PLC技术的优势，提升煤炭资源运输效率。

1 PLC的应用优势

PLC技术从某种程度上极大地推进了我国工业化的进程。从操作过程与原理上来讲，PLC技术在进行运用的时候相对较为简单，主要原因是：PLC自动控制系统运用的是操作技术人员所熟知的梯形图的编程方式，在熟知的编程方式之下，技术操作人员上手相对较为容易。技术人员只需要接受较为简单的培训就能够对这项技术有较好的掌握，并且这种编程技术具有明显的模块化特征和系列化特征，能够结合不同用户的需求改变组合的方式。

PLC自动控制由于系统本身具有较强的稳定性、精准性以及相对较强的抗干扰的能力，使该系统具有更高的可靠度，同时还能够较为显著的延长带式输送机自动化系统的运行寿命。虽然PLC系统本身相对较为复杂，但PLC系统本身的体积相对小、比较容易拆卸以及連接模式相对较为便捷的优势，对其进行日常维护的时候也相对较为容易。在硬件层面上的优势，使该项系统能够较好在全国的范围内使用与推广。虽然PLC自动控制系统拥有较多的优势，但是在实际操作PLC系统生产的时候，若是想要将PLC系统具备的优势发挥出来，需要对其进行规范的操作。

2煤矿带式输送机运输系统中PLC技术系统组成部分

2.1 地面控制中心

地面控制中心设置在煤矿中央控制室内，将综合操作平台作为系统的核心。在实际的煤矿开采过程中，系统控制中心和矿井下方的每个控制点之间都有着一定的距离，因此为了保证控制效果，需要利用上位机的方式对矿井下方的情况进行监控。PLC技术的控制形式可以分为两种，分别为自动控制和手动控制，两种控制的方式有一定的差异性[1]。当处于自动控制状态的时候需要利用操作台向PLC发射相应的控制信息。PLC技术结合所收到的信息或者数据来对带式输送机运输系统进行控制，如逆煤流启动系统、顺煤流停止系统。同时利用地面控制中心监控矿井传感器数据可以分析地下矿井的实时情况，如开采设备的运行情况、瓦斯浓度水平、电力机器设备的电流、输出功率、机器温度仪或者运行情况等。如果发现其中任意一个设备发生异常变化的时候，能够及时将其暂停或者启动，以此来确保监控活动开展的有效性，减少出现安全事故和带式输送机故障的问题。手动控制在控制系统中属于补充性的控制模式，当突然出现紧急的事故时，可以利用手动控制予以辅助，能够确保快速的处理紧急事故，降低事故所带来的损失。在控制中心的操作台中配有信号的转换器、隔离继电器，并且在系统上设置两台上位机，进而利用两个上位机CPU来对带式输送机运输系统进行控制。当控制系统在实际工作时会同时应用主机模块以及备用模块，利用软件编程的方式监控主机模块以及备用模块的工作状态，并按照实际的工作需求转移不同CPU的控制权。在煤矿带式输送机运输系统在运行过程中主机模块发生故障之后，可以立即启用备用的CPU模块进行替代，确保运输系统能够入场运行。但是在选择主机模块以及备用模块时需要确保两种模块属于同一型号。

2.2 矿井下带式输送机分站

在煤矿矿井下方存在的带式输送机运输分站的核心元件为PLC，能够对带式输送机进行合理的控制和管理，使运输系统处于不同状态时都可以利用PLC实施有效的控制，例如系统处于集控状态、就地状态或者检查维修状态。位于矿井之下的各个带式输送机运输分站和井下网络进行连接的通道就是PLC通讯接口，可以有效地利用PLC传递检测信息，让井下的分站和地面的控制中心形成良好的联系和沟通，进而构建完整的监控体系。通过监控体系的构建和形成能够对带式输送机运输系统的运输情况进行自动控制，提高了带式输送机系统的管理效率[2]。根据不同阶段煤炭开采工作的实际需求，可以使用计算机进行程序编制，并将编写好的程序应用在PLC技术系统之中，测试是否运行程序可以符合实际需求。如果需求不符合则可以调整部分的数据参数，借此保证带式输送机运输系统的运行效果。当进行程序编程的时候可以选择SIMATIC WINCC软件，同时选择专用的电缆和PLC控制系统进行直接连接，可以保证两者之间能够进行实时的通信。

3煤矿带式输送机运输系统中PLC技术的实际应用

煤矿带式输送机运输系统在应用PLC技术之后可以提高对信号的处理效率和传输效率，并且可以及时展现出系统所展现的故障和问题。通过这一功能可以及时通知工作人员，使工作人员可以结合这一问题的实际情况来分析出事故出现的原因，进而采取有效的措施进行干预。在进行控制的过程之中，PLC技术可以实施分站式的处理模式，主要依赖于传感器以及变频器等不同元件的应用，进而完成对带式输送机运输系统进行控制。通过对PLC技术的应用过程进行分析，可以发现在煤矿带式输送机运输系统中PLC技术有如下应用：

3.1 提升了操作系统人性化程度

在以往的操作系统中所使用的控制方法传统、复杂，且效率较低，当应用PLC技术之后则改变了这一问题。通过上文对PLC系统的组成部分进行分析，可以发现在控制系统中出现了两种不同的控制方式，分别为手动和自动控制。在操作过程中可以随时且随意的切换两种控制模式，并且不需要其他多余的辅助设施或者条件，提高了操作系统控制模式切换的效率。当煤矿企业购买使用PLC技术的带式输送机控制系统之后，有关的技术人员只需要对照说明书进行操作即可，在一定程度上降低了控制的难度水平，更加有利于技术人员接受这一项技术的应用。并且，应用PLC技术后的操作系统在接线方面也较为简单，程序设定便捷，对于煤炭开采活动的控制也逐渐灵活，不仅减轻了操作人员的工作压力，还明显体现了操作系统的人性化特点。

3.2 提升带式输送机运输系统工作效率

工作高效化是当前煤矿企业所追求的重要目标之一，这对于提高经济收入有着重要的意义。在我国煤炭运输业过程中使其运动产能变得高效，同时加强运输效率的主要办法便是PIC技术的应用，可以起到相对优质的远程控制成效，系统中的很多开关控制皆能在此技术下完成控制，按照在岗人员的实际工作需求，为带去工作便利性，可在实际工作中有选择性的使用此设备，完全发挥PIC技术在煤矿运输行业中的系统性管理作用。借此有效减少人力资源与物质资源的过度消耗，以此加强煤炭带式输送机运输工序中整体工作质量。

3.3 促進控制系统智能化

依照PIC技术本身的性能的使用特点，可见在证实投放使用在煤炭运输业中及时为其解决了很多作业难题，不仅提升了煤炭运输业的实际工作效率，而且尤其针对煤矿带式输送机在运输路径中，常常出现的不良现象也因此得到高效解决。智能化控制的主要表现为，对于问题的自我问题诊断与异常情况的及时报警功能，皆能对运输系统在作业时做出全面且精准的检测，以便灵敏地发现故障的同时及时报警。

3.4 进行变频改造

煤炭带式输送机所使用的输送带，属于具有一定弹性的材料，运输作业开始后电动机产生的大量能量储备至输送带上，若没有软启动设置其内部储备能量将快速释放，继而作用在输送上形成大量张力波，并沿途进行传播，过大的张力会损坏带式输送机机架等设备。因此可利用其I/O设备及时反馈其作业信息，利用变频器形成解决方案。

4煤矿带式输送机运输系统中PLC技术应用的重要意义

通过对PLC控制系统的组成和实际应用进行分析后，可以发现PLC技术明显改变了煤矿带式输送机系统的运行效率，但是PLC技术的应用价值远不止如此。煤矿企业是我国国民经济发展的重要支柱之一。当利用PLC技术对带式输送机运输系统进行控制之后，可以有效保证煤矿的产量。PLC技术是对传统煤矿运输进行创新和改革的重要手段，让煤矿企业的工作变得更加可靠和安全。PLC技术的应用也体现了我国未来工业生产活动的发展方向，即智能化、自动化，可以结合实际的运输需求来进行自动调整，减少了劳动力的压力，提高了生产活动的开展效率[3]。

5 结语

在煤矿的带式输送机运输系统中应用PLC技术之后能够提升运输的效率，避免运输事故的出现，在一定程度上提升了煤矿企业的经济收益，为煤矿行业的发展提供了重要助力。经过长期的实践后能够发现应用PLC技术的运输系统变得更加稳定，提升了煤炭的产量，并且减少对带式输送机进行检查和维修的时间，具有较好的实践效果。综上所述，PLC技术可以在煤矿带式输送机系统中进行应用，并且随着PLC技术的不断进步，还可以在煤矿行业的其他领域中进行应用，促使煤矿行业向着智能化的方向发展。

参考文献

[1] 王红良.杜儿坪煤矿深部皮带运输系统技术质量研究[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（16）：247-248.

[2] 张志光.西门子PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用研究[J].中国设备工程，2019（7）：158-160.

[3] 张然.探索煤矿胶带运输机自动化运输系统的PLC技术实现[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（2）：152-153.