探索煤礦膠帶運輸機自動化運輸系統(tǒng)的PLC技術實現(xiàn)

張然

摘 要：PLC又名可編程邏輯控制器，它的存儲器可用于內部存儲程序，從而實現(xiàn)一系列計數(shù)、定時、順序控制、運算等功能，最終通過數(shù)字技術控制機器設備，完成生產(chǎn)過程。應用PLC技術服務于煤礦膠帶運輸機自動化運輸系統(tǒng)，可謂一項偉大的創(chuàng)新舉措，它讓煤礦開采更加高效、可靠，滿足了當今工業(yè)發(fā)展所需。本文在詳細介紹PLC技術的基礎上，提出了PLC技術在煤礦膠帶運輸機運輸中的應用特色。

關鍵詞：PLC；煤礦；膠帶運輸機運輸；自動化

中圖分類號： TD63 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）06-152-2

引言

膠帶運輸機運輸系統(tǒng)是煤礦運輸中最重要的組成部分，該礦幾乎所有的煤炭長距離運輸都是通過該系統(tǒng)運轉的。信息化科技的長足發(fā)展，促使煤礦開采方式上發(fā)生了翻天覆地的變化，膠帶運輸機運輸系統(tǒng)只有跟上時代步伐，不斷引進先進技術，才能滿足社會生產(chǎn)所需。為合理整合企業(yè)資源，提高煤炭運輸效率，進一步擴大生產(chǎn)利潤，我們有必要對PLC技術用于煤礦膠帶運輸機自動化運輸?shù)南嚓P內容進行深入的研究與探討。

1 PLC技術綜述

經(jīng)過反復的實踐與嘗試，PLC技術在煤炭膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中所發(fā)揮出的優(yōu)勢愈發(fā)明顯，毋庸置疑，它將是現(xiàn)在，乃至未來很長一段時間內，我國煤礦開采運輸中的主流技術。

1.1 PLC的發(fā)展歷史

20世紀中后期，美國某公司最先研制出了PLC，研究初衷便是促進煤炭運輸系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，自此，以繼電器控制為主的程序系統(tǒng)被PLC技術取代。盡管PLC技術的應用時間較短，至今為止也不過四十多年，然而它的發(fā)展速度卻令人震驚，給全世界煤炭開采業(yè)所帶來的巨大價值也遠遠超乎人們的想象。作為一項新型技術，PLC在研制初期功能并不強大，只能進行簡單的計時、計數(shù)，時代變遷，如今數(shù)字信息科技的飛速發(fā)展，為PLC技術的革新與進步開辟了新的途徑，特別是20世紀70年代以后，它被廣泛用于微型計算機，計算機技術讓PLC的價值體現(xiàn)得淋漓盡致，突破了原有功能的局限，時至今日，它已經(jīng)成為人類生產(chǎn)過程中一項不可或缺的重要技術。

1.2 工作原理解析

PLC其實就是一種以微處理器為核心的電子系統(tǒng)裝置，主要功能是自動化的數(shù)字運算，是面向工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場設計的，它的內部是可編程存儲器，可以執(zhí)行計數(shù)、邏輯運算、定時、順序控制等諸多指令，通過數(shù)字、模擬的輸入/輸出接口來控制工業(yè)生產(chǎn)中的各類機器設備。事實上，PLC技術的工作原理非常簡單，并非像很多人認為的那么難，它其實就是傳統(tǒng)繼電控制技術與現(xiàn)代計算機技術的結合，彌補了繼電控制系統(tǒng)的不靈活、安全性低、接線復雜、功耗高等不足之處，同時又體現(xiàn)出了微處理器的優(yōu)勢。PLC技術非常人性化，它的程序編制無須專業(yè)的C語言或C++語言，充分考慮到電氣操作維修工作人員的特點，采取了以繼電器梯形圖為基礎的指令方式，非常簡單，便于操作，程序界面直觀形象，無論查錯或者是調試都異常方便。

1.3 PLC技術的獨特優(yōu)勢

①編程簡單：PLC技術采用梯形圖語言編程，該語言容易學習，便于工作人員熟練掌握。經(jīng)過短期的培訓，工作人員基本都能很好地運用PLC技術，對企業(yè)來說也節(jié)約了培訓經(jīng)費。PLC技術的編程系列化、模式化特點突出，各種軟件均囊括其中，適用范圍廣，工作人員結合實際生產(chǎn)情況可自由選擇、組合。②配置靈活：在PLC技術的支持下，動態(tài)系統(tǒng)更加靈活，擁有強大的處理作業(yè)功能，當用戶需要控制其他方面，只要重新編程，就能靈活配置系統(tǒng)。③拓展性強：無論是組網(wǎng)能力還是擴網(wǎng)能力，PLC技術都非常強大，膠帶運輸機控制起來方便簡單，與繼電控制系統(tǒng)相比，能夠節(jié)省很大一部分資源，同時也便于人們安裝、設計和維護。④安全性高：煤礦開采環(huán)境非常艱苦，而且有一定的危險性，溫度高，同時伴有大量粉塵。采用PLC技術為核心的控制器則能規(guī)避煤礦作業(yè)中的各種危險因素，比如，機械工作時間太久而導致的高壓、高溫，出現(xiàn)的故障等，因此能大幅提高作業(yè)效率。無論煤礦開采環(huán)境多么惡劣，都不會妨礙PLC技術的應用，膠帶運輸機運輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性得以保障。

2 煤礦膠帶運輸機自動化運輸系統(tǒng)中PLC技術的應用

該公司主運皮帶機目前已基本實現(xiàn)PLC的應用。比如唐山礦A區(qū)2100皮帶，膠帶運輸機運輸系統(tǒng)程序設置完成后，合閘回路中四臺啟動柜的常開點會串聯(lián)起來，由于是啟動柜的自保點組成了合閘回路，所以合閘之后，真空斷路器會形成輔助接點，直接將“運行返回”指令傳送給PLC。當啟動柜發(fā)生意外故障，最大的表現(xiàn)就是返回點的信號沒能在既定時間內傳送到PLC，此時，通過主電機，故障的詳細信息會直接顯示在操作臺屏幕上，工作人員在第一時間內就能發(fā)現(xiàn)，并采取恰當措施予以處理。其余的驅動配備采用的是繞組溫度、減速器、三相電流，可自動進行分站處理，起車之前首先發(fā)出預警，以此檢測沿線膠帶運輸機運輸，如果一切正常，那么主電機輸出點會將“運行返回”信號送至膠帶運輸機系統(tǒng)，表示可以起車，反之則表示不能起車。PLC程序中具有三相功率平衡保護以及張緊返回功能，所以能夠優(yōu)化以往煤炭膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題，運輸效率和質量都得以提高。總體而言，PLC技術在煤炭膠帶運輸機運輸系統(tǒng)的應用具有三方面的作用：

2.1 有效控制機械設備運行

不光是膠帶運輸機運輸系統(tǒng)，對煤炭運輸?shù)恼麄€系統(tǒng)，PLC技術都能起到控制和監(jiān)管的效果，系統(tǒng)中各機械設備的開關都能控制，結合煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀，工作人員可以自由選擇開啟或關閉設備，基本上實現(xiàn)了自動化管理，減少了人工投入，節(jié)約了生產(chǎn)資源，提高了煤礦運輸速度。

2.2 實現(xiàn)了人性化的操作方式

相比以往繼電控制系統(tǒng)的操作，PLC技術的操作方式分為兩種：一種是自動操作，另一種是手動操作，根據(jù)煤礦生產(chǎn)的需要，工作人員可自由選擇操作方式，不需要任何附加的條件。煤炭企業(yè)購買了PLC之后，按照使用說明書給出的提出，簡單地做一些編程、接線工作即可，然后PLC就能在煤礦膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中工作了。

2.3 及時的安全報警

煤炭膠帶運輸機運輸系統(tǒng)在運行中不可避免地會出現(xiàn)一些故障，PLC技術能夠結合自身功能，一一處理和解決這些故障、問題等，很大程度上降低了膠帶運輸機運輸系統(tǒng)的故障發(fā)生率。PLC技術擁有強大的自我診斷、安全報警兩項功能，從而全面檢測整個膠帶運輸機運輸系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障，會在第一時間內給工作人員以報警提示。

3 PLC技術的發(fā)展前景

如今，微處理器在功能上已經(jīng)有了很大改進，能夠通過膠帶運輸機來起到控制、保護主機的作用，而且很多技術人員對微處理器的配套功能也做出了進一步的改良，讓PLC技術能夠與煤炭開采的各環(huán)節(jié)相互協(xié)調，完美地處理煤炭運輸過程中的突發(fā)意外故障。在信息技術高速發(fā)展的今天，將計算機網(wǎng)絡與PLC相互結合，膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中發(fā)生的設備故障、系統(tǒng)故障等均能在第一時間內反映出來，以便于人們及時制定措施予以解決。PLC技術所擁有的強大的集中控制功能，讓膠帶運輸機運輸系統(tǒng)更加可靠，提前預警系統(tǒng)故障保證了煤礦開采的安全性，讓企業(yè)在維護、維修設備方面節(jié)約了大量資金，自動化運輸系統(tǒng)節(jié)約了人力成本，等于變相提高了企業(yè)效益。以上種種，都說明PLC技術在煤炭膠帶運輸機自動化運輸系統(tǒng)中的積極作用，不難看出，PLC技術在我國擁有巨大的市場潛力與廣闊的發(fā)展前景。

4 結束語

PLC技術對煤礦開采業(yè)所帶來的價值是不可估量的，由于該技術在膠帶運輸機自動化運輸系統(tǒng)方面的應用還處于起始階段，不可避免的會存在問題與弊端，還需要在實踐中進一步地總結經(jīng)驗，優(yōu)化技術手段，尋找切實可行的解決措施，同時加大監(jiān)管力度，全方面地保證我國煤礦開采業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參 考 文 獻

[1] 徐欽，從彬.西門子PLC技術在煤礦膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)（下半月），2015（1）：44-45.

[2] 趙輝.PLC技術在煤礦膠帶運輸機運輸系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品，2016（9）：10-11.

[3] 郝富春.PLC在煤礦井下膠帶運輸機運輸中的應用[J].煤炭技術，2013（9）：53-53，54.

[4] 廖新華.基于PLC技術的煤礦皮帶運輸系統(tǒng)控制改造[J].低碳世界，2016（20）：100-101.

[5] 馬延峰.PLC控制技術在井下皮帶運輸中的應用研究[J].能源與節(jié)能，2016（1）：156-157.

[6] 王磊.煤礦膠帶運輸機中PLC技術的應用研究[J].河南科技，2014（15）：119-119.

[7] 朱永祥.試析PLC在煤礦膠帶運輸機系統(tǒng)中的應用[J].科技信息：科學·教研，2007（19）：487+507.