皮帶輸送機改造中PLC控制意義及注意要點

曲 超　宛 旭（北方重工集團有限公司，遼寧　沈陽　110141）

?

皮帶輸送機改造中PLC控制意義及注意要點

曲 超宛 旭
（北方重工集團有限公司，遼寧沈陽110141）

摘要：經濟的快速發展離不開能源的支持，在我國的能源結構中，煤炭一次能源占據我國能源的極大的比重，在煤炭的開采過程中，使用皮帶機進行煤炭的運輸是煤炭開采中的重要環節，在煤炭的開采過程中，礦井中的運輸線路較長、巷道較多且條件復雜，如果開采的煤炭無法及時運出則無法進行后續的開采作業。為做好對皮帶機的管理控制，通過使用PLC來對皮帶機進行自動化改造，使其更好的適應煤炭運輸的管理要求，做好對于皮帶機的運行監測與控制。本文將在分析皮帶機特點的基礎上介紹基于PLC的皮帶機自動控制系統，保障皮帶機的正常運行。

關鍵詞：皮帶機；PLC；自動控制

隨著科技的進步使得自動化技術在工業生產中的應用越來越廣泛，如何更好的實現礦井運輸系統的集中安全控制管理是現今乃至今后一段時間內煤炭皮帶機自動控制發展的重點，使用PLC作為煤炭皮帶機自動控制的核心，實現皮帶機的多種工作方式下的啟停控制和各種故障監測的皮帶運輸監測，保障皮帶機的安全、可靠的運行。

1 皮帶機自動控制系統的組成

皮帶機的控制系統主要是由PLC控制系統、人機界面等軟硬件組成，其控制系統主要以PLC作為控制的核心。其控制系統主要實現對于皮帶機運行的控制以及通過加裝各種運行狀態傳感器和相應的保護裝置來對皮帶機的運行狀態進行檢測監控，并將皮帶機運行的各種信息顯示在人機交互界面中，方面用戶的檢測查詢。

1.1 皮帶機控制

皮帶輸送機是使用皮帶作為牽引和承載媒介的連續輸送的機械。其在工業生產、物流等的各個領域都有著廣泛的應用，并在礦業開采中發揮著重要的作用，所以，做好對于皮帶機運行狀態的監控及自動控制保障其正常、安全運行是十分必要的

皮帶機的自動控制系統對于皮帶機的正常、安全運行有著十分重要的意義，使用PLC作為控制核心來實現對于皮帶機的控制需要注意以下幾個方面的要求：（1）做好對于煤炭皮帶輸送機的集中監控，對皮帶輸送機運行時的狀態進行實時的監控并在控制面板上顯示皮帶輸送機各部分的運行參數。（2）做好對于皮帶輸送機的控制主要分為自動/集中控制/就地等幾種方式之間的轉換。（3）在皮帶輸送機啟動前通過集控臺發出預告信號并對設備運行系統進行自檢，完成后按照預置程序順序啟動。（4）在皮帶輸送機運行現場設置啟/停按鈕，并將現場的停止信號當成急停信號處理。（5）在皮帶輸送機上設置各種檢測開關來對皮帶輸送機運行時所出現的跑偏、堆煤超高、低速保護等故障狀態進行檢測并根據程序設定進行停車。（6）做好對于皮帶輸送機運行設備故障的報警。

1.2 皮帶輸送機故障檢測及保護

皮帶輸送機在需要將井下開采出的煤炭輸送到地面上，井下工作條件復雜、工況較差，從而對皮帶輸送機的工作壽命及工作狀態造成了極大的影響，皮帶輸送機在運行時容易出現的故障主要有：（1）大塊物料裝載上皮帶輸送機時，所形成的較大的沖擊力使得皮帶承受較大的沖擊力，容易對皮帶的覆蓋層以及皮帶的帶芯造成破壞，對皮帶造成較大的損害。（2）皮帶跑偏，皮帶輸送機主要是依靠皮帶機的驅動滾筒來帶動皮帶運動。當傳動牛皮運動的托輥長時間運行導致皮帶左右兩側的運行速度不一致時容易造成皮帶跑偏，從而使得皮帶磨損加劇，嚴重時會皮帶會發生斷裂。皮帶機運行時還會出現煤炭在某一點堆積過多，皮帶打滑、運行速度過快等問題，同時還需要在皮帶輸送機上設置拉線急停開關以及煙霧檢測傳感器等來保障皮帶機的正常工作。

2 做好對于皮帶輸送機控制的PLC改造

在對皮帶輸送機進行PLC控制改造之初需要對皮帶輸送機的運行狀態及控制要求等進行分析，并制定出相應的改造方案，并組織相應的人員對改造方案進行討論論證，確保改造方案的可行性。改造方案主要內容有：（1）確保皮帶輸送機的原有操作工藝不改變，對原皮帶輸送機的動作執行結構最大限度的保存，并在確保可行性與可靠性的基礎上盡量簡化對于皮帶輸送機的控制。（2）保留原有皮帶輸送機的操作方法、方式。（3）改為以PLC為核心的皮帶輸送機控制。

2.1 做好對于PLC型號的選型

在對控制PLC進行型號選擇之前需要按照皮帶輸送機的轉速與轉矩的實際需求來對主電機的功率進行計算，選擇合適的變頻器來做好對于轉速、轉矩的控制，PLC根據需求來依靠變頻器實現對于皮帶電機的控制，同時對于皮帶輸送機啟/停、運行、過載以及最高轉速等方面對于設定相應參數，確保變頻器對于PLC的控制符合需求。同時對于皮帶輸送機所需控制的點數進行統計，從控制點數與功率等多個方面共同選擇合適型號的PLC。

完成了對于皮帶輸送機控制PLC型號的選取后，還需要考慮皮帶輸送機控制的外部設置，其主要有：需要選用最為合適的熔斷器來保護PLC內部的整流裝置免受短路的影響。同時根據皮帶輸送機PLC控制的實際功率選擇合適的電纜來實現對于信號的傳輸，并在PLC的輸入側加裝濾波裝置以此抑制逆變輸出電壓尖峰對于PLC輸入信號的影響，確保皮帶輸送機PLC響應的可靠性。

2.2 皮帶輸送機PLC控制改造過程中的注意事項

在皮帶輸送機PLC控制的改造過程中需要注意以下要點：（1）由于皮帶輸送機的電機功率較大，其在啟停以及制動的過程中會產生較大逆向電流，為避免其對于PLC供電和通信信號的影響，應當在皮帶輸送機的輸入側加裝濾波箱，確保輸入信號及電流的可靠性。（2）同時還需要在皮帶輸送機電機負荷線側加裝一定數量的隔爆型電表箱，從而實現對于皮帶輸送機電動機實時監測的同時對每臺電機的工作電壓和電流進行顯示，方便后期對于皮帶輸送機的維護保養。（3）做好PLC與皮帶輸送機制動電機控制開關的互鎖，避免發生誤操作，保護皮帶輸送機及人員的安全。

結語

現今，煤炭在我國的一次能源消費中仍占據著重要比重，確保煤炭的開采及合理利用具有十分重要的意義。皮帶輸送機是煤炭開采輸送的重要設備，通過對原有的皮帶輸送機進行PLC改造可以有效的提升對于皮帶輸送機的控制效率與控制能力，從而最大限度的發揮皮帶輸送機的功率，推動煤礦皮帶輸送機的安全可靠運行。

參考文獻

[1]蔡傳明.試論煤礦皮帶機安裝調試常見故障的分析與處理[J].工業博覽理論研究，2011（08）.

[2]武福生.煤礦皮帶控制機的嵌入式軟件技術設計與實現[J].南京理工大學，2009 （05）.

[3]鄭建放，等.煤礦井下皮帶機自適應控制系統的設計研究[J].山東煤炭科技，2011（05）.

中圖分類號：TD528

文獻標識碼：A