煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計

王陸軍

（中平能化集團(tuán)大莊礦機電科，河南 平頂山 467043）

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計

王陸軍

（中平能化集團(tuán)大莊礦機電科，河南 平頂山 467043）

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，很多地區(qū)對煤炭資源的需求越來越大。為了進(jìn)一步提高居民的生活質(zhì)量，同時促進(jìn)社會進(jìn)步，我們需要在煤礦的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備上進(jìn)行深入研究。目前，煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)，已經(jīng)納入了國家的重點研究工作當(dāng)中。此系統(tǒng)能夠完全實現(xiàn)“智能”的效果，并且在日常的工作中和一些工作任務(wù)重、工作量大的時候，仍然能夠保持較好的工作狀態(tài)。

煤礦；輸送機；智能；調(diào)速

隨著社會的進(jìn)步，各項工作、技術(shù)、系統(tǒng)要求的不斷提高，固有的系統(tǒng)和技術(shù)已不能滿足現(xiàn)狀工作的需要。因此，科研人員開始設(shè)計煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)，力求在任何一項工作中，都能夠提升工作效率和工作質(zhì)量，幫助煤礦的相關(guān)工作獲得一個更大的提高。

1 PLC概述

1.1 可靠性高

PLC技術(shù)很多人都不陌生，由于此項技術(shù)具有較高的實用性，因此在很多的系統(tǒng)設(shè)計和技術(shù)實施中，甚至是一些重要的工作方案當(dāng)中都有應(yīng)用。PLC是目前最先進(jìn)的技術(shù)之一，它的可靠性要比一般的技術(shù)高出幾倍不止，在提高安全系數(shù)的同時，能夠?qū)φ谶M(jìn)行的工作以及后續(xù)工作產(chǎn)生很大的推動作用。首先，全部的輸入/輸出電路均采用光電隔離，各個I/O端口除了采用常規(guī)的模擬量濾波以外，還具有數(shù)字濾波能力。此項優(yōu)勢能夠避免由于客觀技術(shù)不足所造成的疏漏，對于很多的大型企業(yè)來說是非常有效的。其次，PLC內(nèi)部采用的是電子屏蔽，能夠有效防治輻射干擾對PLC性能的影響。內(nèi)部問題永遠(yuǎn)都是系統(tǒng)的“致命問題”，PLC技術(shù)對內(nèi)部問題的解決方式非常簡單，由此所帶來的積極影響就是，日后的煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提高性價比，并且更好完成任務(wù)。

1.2 易于編程和使用

目前的企業(yè)在選擇系統(tǒng)或者是技術(shù)的時候，不僅看中其長處，同時還會對兼容性以及可塑性進(jìn)行一定的考察。從主觀的角度來說，雖然目前的機械化程度較高，但是仍然要人工操作，因此煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)不能僅僅擁有一種工作模式，而是要能夠通過PLC的應(yīng)用，使操作變得更加多元化?？蒲腥藛T在長期的研究以后，使PLC的可塑性有所提高，能夠根據(jù)不同工作人員的不同需求進(jìn)行相對應(yīng)的編程和使用，這樣一來，煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)在最后成型時并不會完全固定，而是可以根據(jù)工作的變化和需求，加入或者刪除一些程序，之后進(jìn)行高效率的運用。值得注意的是，PLC采用的是與實際電路接線圖極為相似的梯形圖，同時采用了可編程控制器，無論是接線還是配置都非常方便。

2 基于PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計研究

2.1 智能調(diào)速系統(tǒng)主框架

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)在設(shè)計的時候，很多的地方都做出了較大的改變，為了突破原有的束縛，設(shè)計人員首先在系統(tǒng)主框架的設(shè)計當(dāng)中進(jìn)行了一定的修改。首先，在檢測單元當(dāng)中，電流變送器和電流互感器獲得來自于電動機的型號，當(dāng)電動機傳感器采集到轉(zhuǎn)速信號以后，通過f/v轉(zhuǎn)換成電壓信號，使所有的信號均傳送至PLC的A/D模塊當(dāng)中。檢測單元是基礎(chǔ)部分，有效地檢測任何一個信號，幫助煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)在運行的時候更加流暢。其次，在控制單元當(dāng)中，如果PLC接收到檢測信號，系統(tǒng)將會對此信號進(jìn)行智能判斷與決策，同時完成帶式輸送機的軟啟動、節(jié)能調(diào)速等一系列的功能。這個單元與過去有很大不同，現(xiàn)階段的系統(tǒng)能夠一氣呵成地啟動，并且各個功能的效果也比較理想。在運行的時候，很多工作效果都超出了預(yù)期。第三，執(zhí)行單元。此單元是主框架的核心部分，設(shè)計人員認(rèn)為，當(dāng)變頻器接受到來自于PLC發(fā)出的頻率控制信號以后，便會按照預(yù)先給定的信號輸出顯影頻率的電壓，同時加載到電動機上面。這種工作方式減少了過去的步驟，并且互相之間沒有任何沖突。通過這種方式來實現(xiàn)電動機的變頻調(diào)速，可以說是完全實現(xiàn)了智能的效果。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)之所以能夠具有較高的性價比，甚至在工作效果上能夠超出預(yù)期，其中的很大一部分功勞都是硬件的。由于目前的需求較高，因此在系統(tǒng)設(shè)計的時候，選用的PLC主要是西門子S7—300PLC，同時在相關(guān)的配備上，也要以適合為標(biāo)準(zhǔn)。另外，在速度傳感器方面，基本上采用的是GSG8礦用本安型速度傳感器，此項設(shè)備需要安裝在帶式輸送機下膠帶的地方，只有這樣才能讓測速輪與下膠帶充分接觸。硬件的設(shè)計與軟件不同，基本上是固定的，每種方案都有自己的優(yōu)勢，并且針對的情況也不一樣，盡量不要改變原有方案，而是要設(shè)計出新的方案。

2.3 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計在總體的系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，其地位絲毫不弱于主體框架，本文認(rèn)為，軟件設(shè)計需要在三個方面努力，分別為電流—負(fù)載模塊、負(fù)載—速度模塊、速度—頻率模塊。在此，本文主要以負(fù)載—速度模塊為例，此模塊處于一個中間地位，并且能夠?qū)ζ渌麅蓚€模塊產(chǎn)生很大的影響。該模塊控制的主要依據(jù)，是確保任何時間段帶式輸送機每米承受的重量都一樣，并且根據(jù)實際的工作情況，將輸送機調(diào)節(jié)到最適合的速度。

3 總結(jié)

本文對煤礦PLC控制的帶式輸送機智能調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了一定的分析，從現(xiàn)有的情況來看，系統(tǒng)的優(yōu)越性是毋庸置疑的。在日后的工作當(dāng)中，仍然需要通過系統(tǒng)的方式對其進(jìn)行一定的優(yōu)化，除了要在系統(tǒng)本身優(yōu)化之外，對系統(tǒng)的相關(guān)工作也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母镄?，避免因為外部條件，導(dǎo)致系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量下降。

[1]劉增環(huán),潘明福.基于PLC及變頻器技術(shù)的帶式輸送機控制[J].煤礦機械，2011(09).

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1003-5168(2014)03-0119-01