PLC技术在胶带机停送电和恒压供水方面的应用

摘 要：陕西有色榆林煤业洗煤厂704皮带在停送电和恒压供水方面常常出现故障。根据现场实际进行了技改，实施效果表明该两项技改避免了停电频繁操作隔离把手对设备造成的损害，恒压供水在实现节电节水效果的同时，极大地改善系统的工作性能。通过技改有效延长胶带运输系统的使用寿命，具有良好的技术、经济效益。

关键词：PLC技术;胶带机;停送电;恒压供水

陕西有色榆林煤业洗煤厂704皮带正反转由独立的两套华宁系统控制，现场使用双闭锁线控制，通过PLC技术进行改造，实现胶带机停送电和恒压供水。通过调整保护参数，皮带启停点，健康点参数，并调试与PLC通讯，实现独立主控控制，达到杜绝作业人员误操作，更全面的保障作业人员及设备安全的目的。

1 PCL技术在胶带机停送电的改造

1.1实施背景

陕西有色榆林煤业洗煤厂704胶带机担负着塔楼外销，和储煤场储煤的任务，正反转运行，是极其关键的设备。由于704运行时间长因而常常会出现一些小问题需岗位工紧急断电处理，而检修电工检修范围大，配电室操作停送电需要几十分钟时间完成，给销售带来了很大不便，影响煤炭运输。再者就地频繁操作隔离把手停送电对设备机构会造成很大破坏，操作不当还会出现隔离把手直接损坏，造成触电危险，存在安全隐患。利用仓下配电室备用AEG断路器，在上位机做操作程序和按钮，通过PLC中间继电器，控制AEG断路器分合闸，进而达到704停送电效果，及时的解决了紧急断电需要时间过长，影响销售售煤，避免了因停电频繁操作隔离把手对设备造成的损害，也大大降低了因停送电造成的触电隐患。

1.2改造方法

经过整改仓下配电室备用断路器，在上位机做操作程序和按钮，通过PLC中间继电器，控制AEG断路器分合闸，进而达到704停送电效果现场皮带检修时通过PLC中间继电器，控制AEG断路器分合闸，进而达到704停送电效果，并在现场进行闭锁上锁。主要改造方法：

（1）利用数据总线通讯控制模式，在上位机WINCC断路器故障监控操作画面，如图1所示，m387.2合闸按钮;m387.6延时保护，设定分闸后2分钟后允许再次合闸，防止意外或者频繁操作启动，给于变频器频繁上电保护;m387.4储能，断路器状态正常允许合闸;m387.3分闸按钮;i13.2断路器状态信号;t43延时定时器实现就地/远程操作、故障复位、分合闸的操作，解决了远程停送电问题，为今后实现智能化矿井发挥基础性作用。

（2）本技术采用了可靠性高、使用简单、编程灵活的工控设备PLC和万能式断路器作为主要控制设备，避免相关信号干扰，无需重新布线就可以改变控制功能。

（3）系统采用了断路器和PLC的有机融合，方便工作人员持续对设备运行状态与故障报警的监控。

（4）实现可靠的电气连锁功能，当有人作业时，操作按钮成灰色状态其他人员无法操作，达到实时连锁功能。

1.3改造效果

绝大多数配电室内，变频器电源断路器均未采用PLC控制，都采用手动隔离控制。改进后解决了紧急断电需要时间过长影响销售售煤问题，避免了因停电频繁操作隔离把手对设备造成的损害，也大大降低了因停送电造成的触电隐患。

（1）项目经济效益。对704皮带停送电消耗的时间及消耗的材料费进行了统计对比，停送电效率较以前提高，每天至少能节约20分钟，一年可节约122小时的停送电时间。按照保守估算最低影响生产时间1%计算，122小时*2500吨/小时*450元/吨*1%=137.2万元 ，每年节约故障影响时间创效估价约137.2万元。

（2）项目社会效益。本技术是一种实现低压变配电远程监控和远程停送电操作的装置，大大减少停送电时间，提高供电的稳定性与可靠性;可使线路或电气设备停电后通过采用本系统在短时间内恢复供电，无需工作人员到达现场才能解决问题，工作效率提高;由于结构合理，使用方便，所以有着很大的实用价值和推广价值。

2 PCL技术在恒压供水方面的改造

2.1 实施背景

系统皮带担负着铁路外销任务，是极其关键的设备。外销任务紧的时候连班运行，放煤时间过长，煤尘较大，环境质量极差，因铁路运销系统距离远、皮带长造成厂内水压无法供达，增压泵启动时需要专人负责开和关，有时故障时需要及时关停，由于线路较长无法及时到达，现计划通过压力传感器输入，plc控制，集控员在上位机远程操作控制。

2.2 改造方法

利用现有PLC和配电室备用抽屉柜，在仓上在加装压力仪表，利用step7编写自动控制出程序，并在上位机WINCC上做出控制面板。充分利用自动化PLC控制，智能化仪表，实现无人值守，恒压供水。利用现有PLC和配电室备用抽屉柜，在仓上在加装压力仪表，利用step7编写自动控制出程序，并在上位机WINCC上做出控制面板。

利用铁路仓下配电室备用备用抽屉柜控制机尾增压水泵，利用PLC控制抽屉柜，用西门子step7编写水泵恒压供水控制程序。然后在上位机做操作程序和隐藏对话框，通过点击主画面按钮，弹出隐藏控制对话框，用对话框上的按钮选择需要的控制方法进行增压泵控制。详细改造方法：

（1）利用配电室抽屉柜替换现场防爆开关;现场去掉防爆开关后，水泵附近空间变宽阔，减少防爆开关保养维护。

（2）铁路仓上最高处中水管路上安装智能压力控制器仪表，如图2所示。用来测量仓上水压和控制水泵。然后放线把测量仪表和铁路仓上分站连接，把数据传回PLC。该智能压力控制器是集压力测量、显示、控制一体的高精度智能化仪表。具有自动检压、延时动作、恒压控制、漏压保护、保护电机不频繁启动、缺水保护等多种功能。

2.3 改造效果

节约人员清扫成本：原来清扫需要4小时，水泵增压后人员需2小时清扫完成。控制水泵的时候再也不用人跑在机尾控制了，对讲机一句话，集控员就操作完成，省时省力。水泵实现恒压供水，当集控员把控制打在自动的时候，水压低于2兆帕水泵自动开启，仓上水压高于4兆帕自动停止，减少水泵不必要的空转运行，提高设备使用寿命。

（1）项目经济效益。根据吨水节约用电和材料节约结合计算，年节省费用20万元，

（2）项目社会效益。本技术确保了选煤厂铁路系统供水压力基本恒定，提高泵房的自动化程度，改善了选煤厂的作业环境，达到了稳压节能的目的，对提高选煤厂自动化水平有着深远影响和推廣价值。

3 结论

陕西有色榆林煤业洗煤厂704皮带在停送电和恒压供水方面常常出现故障。根据现场实际进行了技改，实施效果表明该两项技改避免了停电频繁操作隔离把手对设备造成的损害，恒压供水在实现节电节水效果的同时，极大地改善系统的工作性能。通过技改有效延长系统的使用寿命，具有良好的技术、经济效益。

参考文献：

[1]涂鹏绍.PLC自动化集中控制技术在煤矿胶带机中的应用[J].电子世界，2021（08）：178-179.

[2]武喜章.PLC技术在矿山机电节能控制方面的应用分析[J].当代化工研究，2021（08）：71-72.

[3]张宇栋.基于PLC的胶带机运行状态监测与综合保护系统开发[J].矿业装备，2021（06）：222-223.

作者简介：

高虎卫（1985-），男，汉族，陕西佳县，本科，助理工程师，工作于陕西有色榆林煤业有限公司，研究方向：电气工程及其自动化。