淺析PLC技術在煤礦皮帶運輸系統中的應用

劉蓋

摘 要 煤礦皮帶運輸系統屬于煤礦領域極為關鍵的系統之一，如今由于科技的快速發展和進步，使得煤礦皮帶運輸系統有了很大的完善和提高。經過不斷的完善之后，現階段煤礦皮帶運輸系統已不需要人員值守，變得更加的自動化和系統化，同時又將網絡、監控和多媒體等各種功能很好地融合在了一起，所以對煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的應用進行研究是非常有必要的，不僅能夠確保系統的順利運行，而且還保障了煤礦開采的高效和安全。

關鍵詞 煤礦皮帶運輸系統;PLC技術;應用研究

引言

煤礦生產作業期間煤炭資源的運輸需依托于皮帶運輸設備的應用，作為提升煤礦作業效率基礎設備，皮帶運輸設備具備速度快、距離長、運輸量大等優勢特點，是現階段煤礦企業生產作業期間必不可少的基礎設備。而得益于我國科學技術發展迅猛，PLC技術被廣泛應用于煤礦開采行業中，通過與皮帶運輸設備的有機融合，進一步提升皮帶運輸設備運行穩定性、安全性以及經濟性，進一步為煤礦企業創造更大經濟效益[1]。

1PLC技術概述

縱觀現階段PLC技術的應用，雖然該技術誕生時間尚短，但是該技術發展趨勢較為迅猛，PLC技術與煤礦生產作業的融合，為全世界煤礦事業的發展提供巨大助力。1969年，美國首次研發出第一個可編程邏輯控制器，其主要研究目的在于對煤炭運輸系統創新與突破，以期對原有繼電器控制程度的技術，真正做到對煤礦運輸事業的創新性突破。但是因PLC技術剛誕生不久，所以在各方面都尚未發展成熟，PLC技術的應用僅停留在對計時、計數功能的體現。而隨著社會的迅猛發展，20世紀70年PLC技術與微電子技術融合，借助微型計算機實現對PLC技術功能的拓展。自此以后，PLC技術的功能與價值得到不斷開發與挖掘，進一步為煤礦運輸事業的發展貢獻巨大助力。

PLC技術工作原理相對簡單，該技術核心為電子系統裝置，具備數字運算操作能力，適用于各種工業現場。該技術具有可編程的存儲器，所以可以執行邏輯運算、計數、順序通知、定時、算數運算等操作指令。針對各類生產機械的控制，則是運用不同的模擬、數字式輸入、輸出接口，確保其機械生產過程得到科學、有效控制。PLC技術的應用其實是繼電接觸控技術與微機技術的相互結合，在具體應用過程中有效消除傳統繼電控制技術中可靠性低、通用性低、接線復雜、功耗低、靈活性差等問題，并充分發揮出微電子技術所具備的優勢[2]。

2煤礦皮帶運輸系統中PLC技術應用所存在的問題

雖然在煤礦皮帶運輸系統中應用PLC技術帶來了很大的優勢，但是也存在著很多的問題，主要包括：①監控效果差。因為監控方案較為混亂、監控設施較為雜亂，所以就造成了設備在實際應用過程當中只達到了基礎的監控效果。②兼容差距大。為增強設備的運行效率及工藝技術，許多煤礦皮帶運輸系統均采用的進口設備，這就嚴重影響了設備的兼容性，使兼容差距過大。③設備耗能大。在設計監控過程中，并未把煤礦皮帶運輸系統里的運營成本加進去，這便嚴重造成了設備的耗能較大、功率較多。④煤礦皮帶運輸系統的通訊方案制定不完善。通常煤礦皮帶運輸系統的通訊方案會直接影響到系統的問題披露情況，如果通訊方案越完善，則系統的軟件和硬件的缺點和問題會披露的更多，從而會促進整個監控系統更加的高效和完善，但目前我國很多煤礦企業的運輸系統通訊方案很不完善，這就很大程度地影響了系統問題的披露程度。

3煤礦皮帶運輸系統中PLC技術應用的完善措施

3.1 軟件程序設計

皮帶運輸系統程序是借助計算機進行軟件編程，然后在PLC內部輸入編程后的程序。接著，在設備調試階段，結合具體情況及其要求合理調整設備運行參數，確保PLC皮帶運輸系統運行滿足具體生產需求。在實際編程中，依托于計算機的應用，利用WinCC、SIMATIC等軟件進行編程操作，而PLC與計算機之間的連接需要借助Profibus電纜，達到無障礙通信的目的。該電纜的應用具備屏蔽功能，共有紅色、綠色兩根數據線，在連接過程中，綠色數據線連接DP接口的管腳8;紅色數據線連接管腳3。

3.2 PLC系統控制抗干擾程序措施

PLC系統控制程序具有的優勢是功能性強、性能穩定、有較強的抗干擾能力等。但若是處于強磁場或是強電場的高壓高頻影響之中，PLC系統控制器就會發生控制的精準度下降以及丟失數據等狀況。需要采取有效措施進一步提高PLC系統控制抗干擾的基本能力。①選取專用功能電源，把專用電源同其他運行設備的使用電源完全分開，從而避免其他運行的設備在進行啟停的時候影響供電專用電源。選取隔離式變壓器把系統的控制電源和PLC進行隔離，與此同時還要在隔離式變壓器同PLC之間加上濾波器，盡可能避免任何信號對PLC系統控制造成干擾。②在輸入交流頻率信號端將壓敏電阻并聯，在輸入直頻率流信號端將二級管續流并聯。在輸出直流頻率信號端接壓敏電阻，在輸出交流頻率信號端接壓敏電阻，在輸出晶閘管和晶體管端接電阻旁路保護。

3.3 保護功能

PLC皮帶運輸系統中涉及溫度傳感器、縱撕傳感器、煙霧傳感器、速度傳感器等原件的設置，并構成外部保護系統，起到皮帶運輸設備保護的作用。PLC控制器與上述傳感器元件全部連接，運行期間一旦傳感器檢測到異常信號，會第一時間發送至PLC控制器中，PLC控制器依據對異常信號的分析，進一步發出操作指令，例如故障信號、警報信號的發出，提示皮帶運輸系統運行過程中出現異常現象。此時相關人員會依據PLC系統發出的異常情況而組織開展排查，實現對問題的有效發現和消除，提高皮帶運輸系統運行的安全性與穩定性。

4結束語

通常煤礦皮帶運輸系統中PLC技術融合了通信、自動監控以及傳感等多種技術，從而就實現了以計算機為主的自動化功能，其不僅能夠有效對現場各種設備實施監控和管理，而且還能實現對信息的收集和匯總，并具備報警功能，使煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的發展越來越完善。

參考文獻

[1] 王曼.煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的應用[J].科技創新與應用，2017（15）：152-153.

[2] 李東君.皮帶運輸機的PLC控制系統設計[J].機械研究與應用，2019，18（6）：79-80.