PLC自動(dòng)化集中控制技術(shù)在煤礦膠帶機(jī)中的應(yīng)用

福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司仙亭煤礦 涂鵬紹

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，煤炭作為現(xiàn)代國(guó)家建設(shè)的重要支撐能源在整體的國(guó)家建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用。為了保證現(xiàn)代煤炭的高效供應(yīng)，讓煤炭的工程建設(shè)更加安全可靠，對(duì)煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)當(dāng)中所使用的PLC技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析探討，可以進(jìn)一步提升現(xiàn)代煤炭工業(yè)的工作運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提升整體的經(jīng)濟(jì)效益，提升行業(yè)建設(shè)的穩(wěn)定性。

1 煤礦PLC運(yùn)輸機(jī)使用現(xiàn)狀

現(xiàn)代化行業(yè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)效益飛速增長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代科技設(shè)備的不斷發(fā)展，我國(guó)的各行各業(yè)都融入了自動(dòng)化的工程建設(shè)當(dāng)中。煤礦的生產(chǎn)建設(shè)也離不開(kāi)自動(dòng)化的生產(chǎn)建設(shè)幫助，尤其是煤礦的膠帶運(yùn)輸機(jī)當(dāng)中，利用PLC集控系統(tǒng)大大的減輕了人力工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)提升了作業(yè)效率，保障了工作人員的安全性，進(jìn)一步帶動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。但是在實(shí)際發(fā)展建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，還是有許多的煤礦運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有利用相關(guān)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，再加上因?yàn)槟z帶運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，非常容易出現(xiàn)斷裂或者打滑等現(xiàn)象極其的容易出現(xiàn)安全事故，甚至?xí){到工作人員的生命安全。同時(shí)膠帶機(jī)在使用過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)故障，之后沒(méi)有及時(shí)的維修和合理的科學(xué)養(yǎng)護(hù)，也極大地影響了整體工程的安全建設(shè)和高效生產(chǎn)，非常不利于煤礦企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和建設(shè)。因此，想要進(jìn)一步提升現(xiàn)代煤礦行業(yè)的高效發(fā)展以及產(chǎn)品穩(wěn)定性，就應(yīng)該從膠帶運(yùn)輸機(jī)入手選擇現(xiàn)代化科學(xué)的方案進(jìn)行整體的運(yùn)輸調(diào)整，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)設(shè)備來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸系統(tǒng)的效率提升，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的靈活轉(zhuǎn)變，讓整體建設(shè)過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)更加便捷的操作，讓相關(guān)行業(yè)在不斷發(fā)展建設(shè)過(guò)程當(dāng)中的穩(wěn)定性和便捷性更高。

2 膠帶運(yùn)輸機(jī)的集控系統(tǒng)

當(dāng)前的發(fā)展建設(shè)而言PLC作為現(xiàn)代化工業(yè)的自動(dòng)控制系數(shù)，主流在越來(lái)越多的機(jī)械設(shè)備和相關(guān)行業(yè)當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，其最大的優(yōu)勢(shì)是能夠在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中保證相關(guān)設(shè)備的高效和安全運(yùn)行，在使用范圍廣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化運(yùn)輸以及自動(dòng)化控制的需求。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷普及和發(fā)展，二者的高效結(jié)合進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)智能化技術(shù)的高效編程應(yīng)用，使得相關(guān)的控制軟件在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中展現(xiàn)出了非常明顯的建設(shè)優(yōu)勢(shì)。PLC控制系統(tǒng)，在管理過(guò)程當(dāng)中會(huì)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，作為應(yīng)用技術(shù)核心當(dāng)今的煤礦企業(yè)成為了PLC應(yīng)用技術(shù)的最大客戶。現(xiàn)在煤礦膠帶運(yùn)輸機(jī)以分布控制的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)械和地面控制的綜合模式運(yùn)行，讓綜合控制中心在地面中央控制室當(dāng)中，讓對(duì)應(yīng)的操作人員理解膠帶機(jī)的原理，同時(shí)能夠時(shí)刻的對(duì)膠帶機(jī)的運(yùn)輸情況進(jìn)行監(jiān)控和管理，能夠保證工作人員在更加安全的情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

3 PLC技術(shù)構(gòu)成及應(yīng)用

3.1 PLC的技術(shù)構(gòu)成

這項(xiàng)系統(tǒng)總共包含五個(gè)部分，分別是地面控制系統(tǒng)中心以及控制單元保護(hù)措施，還有工業(yè)電視單元至遠(yuǎn)距離通訊系統(tǒng)，這些都是非常重要的，構(gòu)成部分遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)可以高效的輔助煤礦膠帶機(jī)進(jìn)行高效的系統(tǒng)控制，讓膠帶機(jī)實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行，幫助遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)傳輸，保證系統(tǒng)運(yùn)行的順暢，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊報(bào)警。PLC系統(tǒng)當(dāng)中的工業(yè)電視單元也是集中系統(tǒng)，當(dāng)中控制的重點(diǎn)內(nèi)容可以高效的監(jiān)控膠帶機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)作情況，通過(guò)高效的檢測(cè)分析出運(yùn)行當(dāng)中的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后以最直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，從而幫助工作人員及時(shí)地掌握交待機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)狀，制定更加有針對(duì)性的輔助策略。PLC集中控制系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)應(yīng)的控制單元具有非常好的性能，可以高效穩(wěn)定的幫助系統(tǒng)進(jìn)行工作運(yùn)行，讓工作效率提高的同時(shí)，與地面控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)高效的自我監(jiān)視和自我診斷，讓工作系統(tǒng)在自我運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)中斷運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)軟件程序和故障無(wú)縫銜接。PLC自動(dòng)化集控系統(tǒng)控制技術(shù)可以高效地對(duì)傳輸回路進(jìn)行繼電器控制優(yōu)化，對(duì)應(yīng)的控制器具有微處理器的功能，能夠高效地實(shí)現(xiàn)信號(hào)收集和邏輯判斷，幫助機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中傳輸不同的數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的功能，從而實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行。PLC技術(shù)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 PLC技術(shù)構(gòu)成

3.2 PLC技術(shù)的硬件電路設(shè)計(jì)概況

本文將以某礦業(yè)集團(tuán)的煤礦系統(tǒng)PLC運(yùn)輸現(xiàn)狀為例，進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。該地區(qū)煤礦中心地帶礦井的對(duì)應(yīng)地址儲(chǔ)存量為303.54Mt，對(duì)應(yīng)礦井當(dāng)中可開(kāi)采的儲(chǔ)蓄量大約為150.8MT，設(shè)計(jì)能力為每年130萬(wàn)T，對(duì)應(yīng)的服務(wù)年限為80.5。

該運(yùn)輸系統(tǒng)主要包括煤儲(chǔ)存量以及裝車系統(tǒng)和篩分車間系統(tǒng)等部分。對(duì)應(yīng)的篩分車間包括篩分膠帶運(yùn)輸機(jī)以及其他的一些膠帶運(yùn)輸機(jī)，其中內(nèi)部車間還有三條刮板機(jī)和六條膠帶運(yùn)輸設(shè)備等。相關(guān)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中要求實(shí)現(xiàn)兩種控制模式，集中控制系統(tǒng)以及就地控制系統(tǒng)。整體系統(tǒng)的集中控制要求包括連鎖控制和單機(jī)控制等多系統(tǒng)控制模式，要求相關(guān)人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行充分靈活的挑選，保證整體運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中都便于維護(hù)，同時(shí)操作便捷，讓工程系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程當(dāng)中得到高效的保障，防止出現(xiàn)故障或通訊中斷的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)事故，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

系統(tǒng)整體從上到下分為兩層，集中控制管理層以及就地控制管理層。中控制系統(tǒng)當(dāng)中包括兩臺(tái)上位機(jī)以及一臺(tái)交換機(jī)在整體運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中，兩臺(tái)上位機(jī)之間相互輔助，并且利用交換機(jī)進(jìn)行設(shè)備的直接連接，保證相關(guān)設(shè)備安全運(yùn)輸。就地控制系統(tǒng)在整體運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)上，由PLC交代保護(hù)裝置以及對(duì)應(yīng)的交換機(jī)構(gòu)成，其中PLC作為整體的控制核心。實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中需要，對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存子設(shè)備以及子系統(tǒng)以及整體的拆分子系統(tǒng)相互閉鎖。利用拆分子系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的，儲(chǔ)存子系統(tǒng)構(gòu)建合適的DP網(wǎng)絡(luò)。

在相關(guān)系統(tǒng)整體的運(yùn)行設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，還需要設(shè)計(jì)一些可編程控制器進(jìn)行傳進(jìn)和傳輸。設(shè)計(jì)進(jìn)入端口時(shí)需要停車按鈕以及進(jìn)入接口開(kāi)關(guān)。如果存在異常，那么需要閃光器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。相關(guān)系統(tǒng)在傳輸結(jié)束之后，需要實(shí)現(xiàn)傳輸接口的設(shè)置。對(duì)應(yīng)著系統(tǒng)想要設(shè)置異常按鈕，那么就需要通過(guò)四個(gè)傳進(jìn)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計(jì)。額外需要設(shè)計(jì)六支接口來(lái)備用，以后的系統(tǒng)升級(jí)或改造。同時(shí)需要將馬達(dá)設(shè)計(jì)到傳輸接口當(dāng)中，通過(guò)30個(gè)接口以及對(duì)應(yīng)的PLC微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

這些控制系統(tǒng)的操作統(tǒng)一性非常強(qiáng)，具備大功率測(cè)算能力，同時(shí)還能夠結(jié)合高頻率以及間歇性的信號(hào)發(fā)送模式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效傳輸，對(duì)應(yīng)地通過(guò)這些信號(hào)進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)整理，在信號(hào)接收和傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，能夠大范圍的增強(qiáng)工作效率。對(duì)著機(jī)器內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)rs 232c接口的設(shè)置，同時(shí)高效地與PLC系統(tǒng)相互連接，讓工作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)性。市場(chǎng)，在可編程控制器，的控制當(dāng)中價(jià)格較低，所以可以高效的節(jié)約成本，在常態(tài)工作的環(huán)境下，只需要與傳外接口以及信息操作系統(tǒng)相互連接，就可以保證在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上科學(xué)的實(shí)現(xiàn)傳出和傳入。

結(jié)語(yǔ)：現(xiàn)在煤礦為了進(jìn)一步提升整體的經(jīng)濟(jì)效益，提升整體的生產(chǎn)效率，不斷地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新作業(yè)，尤其是在煤礦膠帶機(jī)的運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中使用PLC控制器，更有助于現(xiàn)代煤礦等行業(yè)發(fā)展同時(shí)在這樣的情況下，利用這種方式可以高效地提升監(jiān)控管理效率，提升自動(dòng)化管理的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)進(jìn)一步帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，幫助企業(yè)高效處理問(wèn)題。另外，在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，不僅僅能夠提升工作效率，還可以幫助工程建設(shè)人員提升安全系數(shù)，讓工作人員在工作過(guò)程當(dāng)中的個(gè)人安全以及財(cái)產(chǎn)安全都得到更加牢靠的保障，讓科學(xué)的控制體系融入現(xiàn)代煤礦的運(yùn)輸當(dāng)中實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化建設(shè)。