煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統設計

王陸軍

（中平能化集團大莊礦機電科，河南 平頂山 467043）

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統設計

王陸軍

（中平能化集團大莊礦機電科，河南 平頂山 467043）

隨著經濟的不斷發展，很多地區對煤炭資源的需求越來越大。為了進一步提高居民的生活質量，同時促進社會進步，我們需要在煤礦的相關技術和設備上進行深入研究。目前，煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統，已經納入了國家的重點研究工作當中。此系統能夠完全實現“智能”的效果，并且在日常的工作中和一些工作任務重、工作量大的時候，仍然能夠保持較好的工作狀態。

煤礦；輸送機；智能；調速

隨著社會的進步，各項工作、技術、系統要求的不斷提高，固有的系統和技術已不能滿足現狀工作的需要。因此，科研人員開始設計煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統，力求在任何一項工作中，都能夠提升工作效率和工作質量，幫助煤礦的相關工作獲得一個更大的提高。

1 PLC概述

1.1 可靠性高

PLC技術很多人都不陌生，由于此項技術具有較高的實用性，因此在很多的系統設計和技術實施中，甚至是一些重要的工作方案當中都有應用。PLC是目前最先進的技術之一，它的可靠性要比一般的技術高出幾倍不止，在提高安全系數的同時，能夠對正在進行的工作以及后續工作產生很大的推動作用。首先，全部的輸入/輸出電路均采用光電隔離，各個I/O端口除了采用常規的模擬量濾波以外，還具有數字濾波能力。此項優勢能夠避免由于客觀技術不足所造成的疏漏，對于很多的大型企業來說是非常有效的。其次，PLC內部采用的是電子屏蔽，能夠有效防治輻射干擾對PLC性能的影響。內部問題永遠都是系統的“致命問題”，PLC技術對內部問題的解決方式非常簡單，由此所帶來的積極影響就是，日后的煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統能夠進一步提高性價比，并且更好完成任務。

1.2 易于編程和使用

目前的企業在選擇系統或者是技術的時候，不僅看中其長處，同時還會對兼容性以及可塑性進行一定的考察。從主觀的角度來說，雖然目前的機械化程度較高，但是仍然要人工操作，因此煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統不能僅僅擁有一種工作模式，而是要能夠通過PLC的應用，使操作變得更加多元化。科研人員在長期的研究以后，使PLC的可塑性有所提高，能夠根據不同工作人員的不同需求進行相對應的編程和使用，這樣一來，煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統在最后成型時并不會完全固定，而是可以根據工作的變化和需求，加入或者刪除一些程序，之后進行高效率的運用。值得注意的是，PLC采用的是與實際電路接線圖極為相似的梯形圖，同時采用了可編程控制器，無論是接線還是配置都非常方便。

2 基于PLC控制的帶式輸送機智能調速系統設計研究

2.1 智能調速系統主框架

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統在設計的時候，很多的地方都做出了較大的改變，為了突破原有的束縛，設計人員首先在系統主框架的設計當中進行了一定的修改。首先，在檢測單元當中，電流變送器和電流互感器獲得來自于電動機的型號，當電動機傳感器采集到轉速信號以后，通過f/v轉換成電壓信號，使所有的信號均傳送至PLC的A/D模塊當中。檢測單元是基礎部分，有效地檢測任何一個信號，幫助煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統在運行的時候更加流暢。其次，在控制單元當中，如果PLC接收到檢測信號，系統將會對此信號進行智能判斷與決策，同時完成帶式輸送機的軟啟動、節能調速等一系列的功能。這個單元與過去有很大不同，現階段的系統能夠一氣呵成地啟動，并且各個功能的效果也比較理想。在運行的時候，很多工作效果都超出了預期。第三，執行單元。此單元是主框架的核心部分，設計人員認為，當變頻器接受到來自于PLC發出的頻率控制信號以后，便會按照預先給定的信號輸出顯影頻率的電壓，同時加載到電動機上面。這種工作方式減少了過去的步驟，并且互相之間沒有任何沖突。通過這種方式來實現電動機的變頻調速，可以說是完全實現了智能的效果。

2.2 系統硬件設計

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統之所以能夠具有較高的性價比，甚至在工作效果上能夠超出預期，其中的很大一部分功勞都是硬件的。由于目前的需求較高，因此在系統設計的時候，選用的PLC主要是西門子S7—300PLC，同時在相關的配備上，也要以適合為標準。另外，在速度傳感器方面，基本上采用的是GSG8礦用本安型速度傳感器，此項設備需要安裝在帶式輸送機下膠帶的地方，只有這樣才能讓測速輪與下膠帶充分接觸。硬件的設計與軟件不同，基本上是固定的，每種方案都有自己的優勢，并且針對的情況也不一樣，盡量不要改變原有方案，而是要設計出新的方案。

2.3 軟件設計

軟件設計在總體的系統設計當中，其地位絲毫不弱于主體框架，本文認為，軟件設計需要在三個方面努力，分別為電流—負載模塊、負載—速度模塊、速度—頻率模塊。在此，本文主要以負載—速度模塊為例，此模塊處于一個中間地位，并且能夠對其他兩個模塊產生很大的影響。該模塊控制的主要依據，是確保任何時間段帶式輸送機每米承受的重量都一樣，并且根據實際的工作情況，將輸送機調節到最適合的速度。

3 總結

本文對煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調速系統設計進行了一定的分析，從現有的情況來看，系統的優越性是毋庸置疑的。在日后的工作當中，仍然需要通過系統的方式對其進行一定的優化，除了要在系統本身優化之外，對系統的相關工作也要進行適當的革新，避免因為外部條件，導致系統的工作效率和工作質量下降。

[1]劉增環,潘明福.基于PLC及變頻器技術的帶式輸送機控制[J].煤礦機械，2011(09).

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1003-5168(2014)03-0119-01