煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術的應用探究

王希

摘 要：煤炭屬于一種特殊的資源類型，當運輸煤炭時經常使用帶式輸送機運輸系統，但是由于煤炭的開采量較大，并且煤炭質量有所差別，在進行運輸的過程中經常會出現輸送帶斷裂、跑偏等故障。帶式輸送機故障不僅會影響煤炭資源的運輸效率，甚至還會造成嚴重的人員傷亡事故，因此必須要在帶式輸送機運輸系統中融入新型技術，本文深入分析了煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術的應用。

關鍵詞：煤礦;帶式輸送機運輸系統;PLC技術;應用

中圖分類號：TD634.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0061-02

PLC技術屬于可編程的邏輯控制器，在各類工業生產活動中發揮著較大的作用，并且PLC技術憑借自身的高速傳輸效率、高精準度以及快速相應的優勢在煤礦的運輸過程中擁有廣泛的應用。PLC技術能夠對系統實施主動的監督和科學化管理，及時發現系統在運行過程中存在的問題或者故障，進而及早采取相應的措施進行問題干預，保證系統能夠繼續平穩地運行。PLC技術的這一功能和煤礦帶式輸送機運輸系統的完善有著重要聯系，因此煤礦企業需要正確認識PLC技術的有效性，在帶式輸送機運輸系統的運行過程中更好的應用PLC技術，發揮PLC技術的優勢，提升煤炭資源運輸效率。

1 PLC的應用優勢

PLC技術從某種程度上極大地推進了我國工業化的進程。從操作過程與原理上來講，PLC技術在進行運用的時候相對較為簡單，主要原因是：PLC自動控制系統運用的是操作技術人員所熟知的梯形圖的編程方式，在熟知的編程方式之下，技術操作人員上手相對較為容易。技術人員只需要接受較為簡單的培訓就能夠對這項技術有較好的掌握，并且這種編程技術具有明顯的模塊化特征和系列化特征，能夠結合不同用戶的需求改變組合的方式。

PLC自動控制由于系統本身具有較強的穩定性、精準性以及相對較強的抗干擾的能力，使該系統具有更高的可靠度，同時還能夠較為顯著的延長帶式輸送機自動化系統的運行壽命。雖然PLC系統本身相對較為復雜，但PLC系統本身的體積相對小、比較容易拆卸以及連接模式相對較為便捷的優勢，對其進行日常維護的時候也相對較為容易。在硬件層面上的優勢，使該項系統能夠較好在全國的范圍內使用與推廣。雖然PLC自動控制系統擁有較多的優勢，但是在實際操作PLC系統生產的時候，若是想要將PLC系統具備的優勢發揮出來，需要對其進行規范的操作。

2煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術系統組成部分

2.1 地面控制中心

地面控制中心設置在煤礦中央控制室內，將綜合操作平臺作為系統的核心。在實際的煤礦開采過程中，系統控制中心和礦井下方的每個控制點之間都有著一定的距離，因此為了保證控制效果，需要利用上位機的方式對礦井下方的情況進行監控。PLC技術的控制形式可以分為兩種，分別為自動控制和手動控制，兩種控制的方式有一定的差異性[1]。當處于自動控制狀態的時候需要利用操作臺向PLC發射相應的控制信息。PLC技術結合所收到的信息或者數據來對帶式輸送機運輸系統進行控制，如逆煤流啟動系統、順煤流停止系統。同時利用地面控制中心監控礦井傳感器數據可以分析地下礦井的實時情況，如開采設備的運行情況、瓦斯濃度水平、電力機器設備的電流、輸出功率、機器溫度儀或者運行情況等。如果發現其中任意一個設備發生異常變化的時候，能夠及時將其暫停或者啟動，以此來確保監控活動開展的有效性，減少出現安全事故和帶式輸送機故障的問題。手動控制在控制系統中屬于補充性的控制模式，當突然出現緊急的事故時，可以利用手動控制予以輔助，能夠確保快速的處理緊急事故，降低事故所帶來的損失。在控制中心的操作臺中配有信號的轉換器、隔離繼電器，并且在系統上設置兩臺上位機，進而利用兩個上位機CPU來對帶式輸送機運輸系統進行控制。當控制系統在實際工作時會同時應用主機模塊以及備用模塊，利用軟件編程的方式監控主機模塊以及備用模塊的工作狀態，并按照實際的工作需求轉移不同CPU的控制權。在煤礦帶式輸送機運輸系統在運行過程中主機模塊發生故障之后，可以立即啟用備用的CPU模塊進行替代，確保運輸系統能夠入場運行。但是在選擇主機模塊以及備用模塊時需要確保兩種模塊屬于同一型號。

2.2 礦井下帶式輸送機分站

在煤礦礦井下方存在的帶式輸送機運輸分站的核心元件為PLC，能夠對帶式輸送機進行合理的控制和管理，使運輸系統處于不同狀態時都可以利用PLC實施有效的控制，例如系統處于集控狀態、就地狀態或者檢查維修狀態。位于礦井之下的各個帶式輸送機運輸分站和井下網絡進行連接的通道就是PLC通訊接口，可以有效地利用PLC傳遞檢測信息，讓井下的分站和地面的控制中心形成良好的聯系和溝通，進而構建完整的監控體系。通過監控體系的構建和形成能夠對帶式輸送機運輸系統的運輸情況進行自動控制，提高了帶式輸送機系統的管理效率[2]。根據不同階段煤炭開采工作的實際需求，可以使用計算機進行程序編制，并將編寫好的程序應用在PLC技術系統之中，測試是否運行程序可以符合實際需求。如果需求不符合則可以調整部分的數據參數，借此保證帶式輸送機運輸系統的運行效果。當進行程序編程的時候可以選擇SIMATIC WINCC軟件，同時選擇專用的電纜和PLC控制系統進行直接連接，可以保證兩者之間能夠進行實時的通信。

3煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術的實際應用

煤礦帶式輸送機運輸系統在應用PLC技術之后可以提高對信號的處理效率和傳輸效率，并且可以及時展現出系統所展現的故障和問題。通過這一功能可以及時通知工作人員，使工作人員可以結合這一問題的實際情況來分析出事故出現的原因，進而采取有效的措施進行干預。在進行控制的過程之中，PLC技術可以實施分站式的處理模式，主要依賴于傳感器以及變頻器等不同元件的應用，進而完成對帶式輸送機運輸系統進行控制。通過對PLC技術的應用過程進行分析，可以發現在煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術有如下應用：

3.1 提升了操作系統人性化程度

在以往的操作系統中所使用的控制方法傳統、復雜，且效率較低，當應用PLC技術之后則改變了這一問題。通過上文對PLC系統的組成部分進行分析，可以發現在控制系統中出現了兩種不同的控制方式，分別為手動和自動控制。在操作過程中可以隨時且隨意的切換兩種控制模式，并且不需要其他多余的輔助設施或者條件，提高了操作系統控制模式切換的效率。當煤礦企業購買使用PLC技術的帶式輸送機控制系統之后，有關的技術人員只需要對照說明書進行操作即可，在一定程度上降低了控制的難度水平，更加有利于技術人員接受這一項技術的應用。并且，應用PLC技術后的操作系統在接線方面也較為簡單，程序設定便捷，對于煤炭開采活動的控制也逐漸靈活，不僅減輕了操作人員的工作壓力，還明顯體現了操作系統的人性化特點。

3.2 提升帶式輸送機運輸系統工作效率

工作高效化是當前煤礦企業所追求的重要目標之一，這對于提高經濟收入有著重要的意義。在我國煤炭運輸業過程中使其運動產能變得高效，同時加強運輸效率的主要辦法便是PIC技術的應用，可以起到相對優質的遠程控制成效，系統中的很多開關控制皆能在此技術下完成控制，按照在崗人員的實際工作需求，為帶去工作便利性，可在實際工作中有選擇性的使用此設備，完全發揮PIC技術在煤礦運輸行業中的系統性管理作用。借此有效減少人力資源與物質資源的過度消耗，以此加強煤炭帶式輸送機運輸工序中整體工作質量。

3.3 促進控制系統智能化

依照PIC技術本身的性能的使用特點，可見在證實投放使用在煤炭運輸業中及時為其解決了很多作業難題，不僅提升了煤炭運輸業的實際工作效率，而且尤其針對煤礦帶式輸送機在運輸路徑中，常常出現的不良現象也因此得到高效解決。智能化控制的主要表現為，對于問題的自我問題診斷與異常情況的及時報警功能，皆能對運輸系統在作業時做出全面且精準的檢測，以便靈敏地發現故障的同時及時報警。

3.4 進行變頻改造

煤炭帶式輸送機所使用的輸送帶，屬于具有一定彈性的材料，運輸作業開始后電動機產生的大量能量儲備至輸送帶上，若沒有軟啟動設置其內部儲備能量將快速釋放，繼而作用在輸送上形成大量張力波，并沿途進行傳播，過大的張力會損壞帶式輸送機機架等設備。因此可利用其I/O設備及時反饋其作業信息，利用變頻器形成解決方案。

4煤礦帶式輸送機運輸系統中PLC技術應用的重要意義

通過對PLC控制系統的組成和實際應用進行分析后，可以發現PLC技術明顯改變了煤礦帶式輸送機系統的運行效率，但是PLC技術的應用價值遠不止如此。煤礦企業是我國國民經濟發展的重要支柱之一。當利用PLC技術對帶式輸送機運輸系統進行控制之后，可以有效保證煤礦的產量。PLC技術是對傳統煤礦運輸進行創新和改革的重要手段，讓煤礦企業的工作變得更加可靠和安全。PLC技術的應用也體現了我國未來工業生產活動的發展方向，即智能化、自動化，可以結合實際的運輸需求來進行自動調整，減少了勞動力的壓力，提高了生產活動的開展效率[3]。

5 結語

在煤礦的帶式輸送機運輸系統中應用PLC技術之后能夠提升運輸的效率，避免運輸事故的出現，在一定程度上提升了煤礦企業的經濟收益，為煤礦行業的發展提供了重要助力。經過長期的實踐后能夠發現應用PLC技術的運輸系統變得更加穩定，提升了煤炭的產量，并且減少對帶式輸送機進行檢查和維修的時間，具有較好的實踐效果。綜上所述，PLC技術可以在煤礦帶式輸送機系統中進行應用，并且隨著PLC技術的不斷進步，還可以在煤礦行業的其他領域中進行應用，促使煤礦行業向著智能化的方向發展。

參考文獻

[1] 王紅良.杜兒坪煤礦深部皮帶運輸系統技術質量研究[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（16）：247-248.

[2] 張志光.西門子PLC技術在煤礦皮帶運輸系統中的應用研究[J].中國設備工程，2019（7）：158-160.

[3] 張然.探索煤礦膠帶運輸機自動化運輸系統的PLC技術實現[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2017（2）：152-153.