淺談中小型煤礦皮帶機電控系統的改造

摘要：在我國目前的中小規模煤礦中，煤礦皮帶機是煤礦正常運作的不可缺少的系統之一，但是在實際的運行過程中，其會經常出現故障率高、啟動電流大等問題，為煤礦的正常運轉帶來了一定的影響。而為了對此種情況進行解決，就需要我們對煤礦的皮帶機系統在進行充分的分析與了解之后，通過適當的方式對其進行改造。

關鍵詞：煤礦 皮帶機系統 改造

1 概述

在我國目前的中小型煤礦中，大多數都是使用從國外進口的皮帶機系統，進口皮帶機有著價格高、運行費用高的特點。同時在近年來，交流調速技術得到快速的發展，主要體現在節電效果得到加強、變頻調速性能提高等特點，而且其價格成本也在逐年降低。

2 原控制系統情況

在我國目前煤礦中的皮帶機系統中，通常其占有比較高的比例，同時在其中的大部分機器在日常工作中還能夠較為正常的運行。對此，我們應當充分的對這些設備加以利用，并在掌握實際需求與現實情況的前提下對其進行靈活的應用，還要做到節約成本的目的。在本文中，我們以在中小型煤礦中經常會用到的皮帶機系統為例，其通常由三節運送帶組成，并且在每一條皮帶上都有其相應單獨的電機對其進行推動，從而通過皮帶同滾筒之間的相互作用產生一定的摩擦力來使設備進行正常的運轉。在這個系統中，對于皮帶出現落料和跑偏的問題通常是由相應的工作人員對其進行處理，同時因為其偶合器的動率不高，從而在工頻啟動的過程中會造成機械自身沖擊力過大的問題發生。久而久之就會出現器械零件磨損嚴重的現象出現，這對于煤礦企業的日常生產就造成了不利的影響。

3 改造方案

3.1 控制系統原理 在皮帶機電控系統中，其主要由變頻柜、驅動裝置、PLC主機與主控臺組成，其中的主控臺主要采用性能優良的可編程控制器與傳感器等裝置組成。同時采用多臺變頻器對電動機進行控制，進而完成皮帶機的各項主要功能如落料、調速等等功能。另外，其大多還具備設備的狀態實時顯示功能，通過在皮帶機每一條皮帶下加裝的傳感器，就可以時刻對設備的運行情況進行監控，當皮帶上所運送的煤炭量超出規定時，通過傳感器的及時發現，就可以由傳感器對與之對應的壓力開關進行報送，再由此壓力開關將其進行閉合處理，隨后再將此信號由PLC傳送至主程序，從而主程序就能及時發現是哪一臺設備出現超載情況。同時還可以在皮帶的兩側加裝位置開關，如果在煤炭傳送的過程中出現跑偏的現象，就會使位置開關在第一時間閉合，然后通過PLC對其情況進行分析之后，向相應的矯正裝置發送命令，從而使跑偏的現象能夠得到及時的矯正。最后還可以在廠區地面上增設位置檢測設備，如果被傳送的貨物在墜落的時候到達了這個高度，就會使相應的高度位置開關在第一時間獲得反應并進行閉合，之后再通過PLC向清掃器傳送指令，使其能夠對煤炭進行及時的清理工作。

3.2 皮帶機系統主電路 在皮帶機的主線路中，其有著兩項獨立的供電線路。在其通過兩線進入設備之后，再由母線對其進行變壓工作，經過變壓之后再對其中的多臺變頻器進行相應的供電。在每臺變頻器中，都有著獨特的變頻切換功能，即在變頻器的正常工作中能夠根據實際需要對其進行必要的切換，之后再由其分別連接到電動機，再對其進行后續的控制工作。

3.3 設備的型號以及進出口的分配 根據此系統的具體情況，我們可以對系統中需要用到的設備情況進行充分的了解。在系統中，我們使用FX2N-48MR作為系統的PLC，而使用FR-A540系列來作為系統的變頻器。在對系統中所使用的設備進行確定以后，我們就可以嚴格按照系統控制的相應要求來對其進行實施。在系統中，必須要保證系統能夠獨立啟動與停止，同時具備良好的壓力過載情況與突發情況報警，工、變頻良好的切換、自動清理以及及時的對跑偏情況進行處理的功能。

3.4 系統軟件設計 對于一套優秀的煤礦皮帶機系統來說，其軟件功能是非常重要的。通常來說，在PLC中主要的幾種編程語言有順序圖、梯形圖與功能模塊等幾種。其中，梯形圖能夠對硬件接線情況進行一一的對應，并在延續使用傳統設備術語的基礎上增加了許多計算機符號，從而對系統的功能以及設計方式進行良好的實現。對于現代化電控系統來說，一些需要實現的功能都會盡可能的通過程序這種方式來對其進行實現，這對于硬件接線的工作有著簡化的工作。

4 改造后狀況

通過對原有的皮帶機系統進行改造，我們對系統實現了軟控制的功能，同時還可以根據皮帶上煤量的大小對皮帶的速度進行智能調整，另外還對變頻操作進行了優化，通過根據實際情況正確的變頻運行，可以對皮帶機的沖擊問題與電干擾的問題進行大幅度的優化。通過改造，可以使系統中皮帶壽命進行有效的增加，同時減少了設備故障出現的機率，從而達到了設備的節能、高效的目的。

5 結束語

總的來說，煤礦企業中皮帶機系統運行的高效與否直接關系到了煤礦企業的生產效率，這就需要我們對此引起重視，加強技術建設，加大資金投入，通過對電控系統的合理改造，對皮帶機設備運行的安全穩定與工作效率進行有效的加強。

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作者簡介：杜現科（1973-），男，河北邯鄲人，機電助理工程師，研究方向：煤礦機電。