論P(yáng)LC在煤礦膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃玉波 劉冠純

【摘 ?要】結(jié)合當(dāng)前煤礦機(jī)械設(shè)備在信息化時(shí)代背景下的應(yīng)用情況，在全面分析PLC組成結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身從事煤礦膠帶輸送機(jī)設(shè)備管理工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)論述了基于PLC技術(shù)的膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，希望對(duì)全面提升煤礦膠帶輸送機(jī)運(yùn)行水平有所幫助。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);煤礦設(shè)備;煤礦膠帶輸送機(jī);保護(hù)系統(tǒng)

在新時(shí)代的背景下，我國煤炭科技水平得到空前的發(fā)展，煤炭設(shè)備的機(jī)械化總體水平逐步提升，各種信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)正在快速地融入到煤礦機(jī)械設(shè)備中。當(dāng)前，礦井膠帶輸送機(jī)由于技術(shù)的進(jìn)步，正在朝著大運(yùn)量、高效率、多功能、高速度等特點(diǎn)發(fā)展，能有效解決傳統(tǒng)模式下的膠帶輸送機(jī)縱向撕裂的問題。一般來說，結(jié)合煤礦膠帶輸送機(jī)的發(fā)展情況，在實(shí)踐應(yīng)用中主要涉及到非接觸式和接觸式等兩種方式。我國很多學(xué)者對(duì)于將PLC控制技術(shù)應(yīng)用在膠帶輸送機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)中進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了諸多的膠帶輸送機(jī)中故障類型，并提出了有效相應(yīng)參數(shù)的檢測方法。比如，有學(xué)者提出借助于PLC控制的優(yōu)勢，能進(jìn)行膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)，并保障系統(tǒng)能滿足聲光報(bào)警、數(shù)值顯示以及緊急停車等功能，但其在技術(shù)應(yīng)用方面還存在一定不足之處。這里重點(diǎn)論述了PLC技術(shù)方面的內(nèi)容，并在基礎(chǔ)上提出了其在膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)。

1 ?PLC的組成結(jié)構(gòu)

1.1 ?PLC與繼電器

所謂的PLC控制技術(shù)，則是能體現(xiàn)出融合了信息通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及繼電器控制技術(shù)的優(yōu)勢。繼電器技術(shù)是在PLC出現(xiàn)前的工業(yè)控制的主流，其具有較為廣泛的應(yīng)用空間。但是由于PLC技術(shù)的快速普及，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了繼電器的應(yīng)用，獲得了良好的實(shí)踐應(yīng)用。

1. 2 ?PLC的基本結(jié)構(gòu)

在對(duì)于PLC基本結(jié)構(gòu)的全面分析的過程中，從結(jié)構(gòu)來看，主要涉及到接口電路、輸入輸入模塊、存儲(chǔ)器、CPU、外設(shè)接口等。通過有效的編程設(shè)計(jì)，滿足輸入信號(hào)的順序控制要求。結(jié)合相應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能，能滿足相應(yīng)的控制要求。借助于地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線滿足于實(shí)現(xiàn)輸入輸出接口、存儲(chǔ)器相連，有效結(jié)合實(shí)際需求來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

1. 3 ?PLC輸入接口電路

針對(duì)PLC輸入接口電路來說，主要是能有效實(shí)現(xiàn)保護(hù)開關(guān)信號(hào)、控制指令信號(hào)的接受，涉及到相應(yīng)的膠帶跑偏開關(guān)、返煤保護(hù)、拉繩、煙霧報(bào)警、防縱撕等信號(hào)控制。對(duì)于輸出形式來看，主要是體現(xiàn)在晶體管輸出、繼電器輸出等。前者主要是符合頻率變化較快的情況，后者滿足于較小電流交流負(fù)載的情況。其中，考慮到繼電器往往能體現(xiàn)出較大的觸點(diǎn)功率、直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的優(yōu)勢，其具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢。

結(jié)合膠帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，PLC繼電器輸出點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)對(duì)于交流2A/220V的負(fù)載的驅(qū)動(dòng)，符合相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作、控制點(diǎn)的要求。如果存在著比較大的負(fù)載功率的情況，則應(yīng)意味著如果斷開觸點(diǎn)則具備很大的感應(yīng)電動(dòng)勢，影響到相應(yīng)的輸出點(diǎn)的使用壽命。同樣，如果存在著二級(jí)驅(qū)動(dòng)增加到驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載環(huán)節(jié)，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)輸出觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)中間繼電器，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)通過中間繼電器觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的負(fù)載。同樣，在這樣的情況下，在滿足保護(hù)觸點(diǎn)環(huán)節(jié)，還可以利用電流浪涌吸收器的增設(shè)方式。

2 膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

結(jié)合當(dāng)前煤礦企業(yè)所采用的強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)的實(shí)際情況，主要涉及到相應(yīng)的通訊模塊、控制主機(jī)設(shè)備等模塊，并結(jié)合實(shí)際需求來配置了一系列的傳感器，能有效全面檢測系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)良好的PLC控制及保護(hù)功能。

2. 1 保護(hù)系統(tǒng)的控制功能

對(duì)于煤礦生產(chǎn)中采用的膠帶輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)來說，能有效滿足多臺(tái)PLC控制要求，構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)有效的控制功能目標(biāo)。這樣就可以有效進(jìn)行膠帶給煤機(jī)整個(gè)工作環(huán)節(jié)的監(jiān)測工作，便于實(shí)現(xiàn)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)化控制，并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線工作，將其視為重要的信息記錄。具體來說，在應(yīng)用實(shí)踐中的控制方式，主要涉及到自動(dòng)/手動(dòng)/就地三種集控方式。對(duì)于正?；\(yùn)行的環(huán)節(jié)中，大都是選擇集控自動(dòng)方式，結(jié)合工藝流程的情況通過中央控制臺(tái)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的啟停工作。對(duì)于集控手動(dòng)控制方式來看，能滿足有效實(shí)現(xiàn)在中央控制的方式下進(jìn)行各個(gè)設(shè)備的操作，有效滿足無閉鎖和聯(lián)動(dòng)關(guān)系的要求。在開展就地控制的過程中，則意味著全面推動(dòng)現(xiàn)場操作的方式的開展。相應(yīng)的就地操作控制箱設(shè)置在每臺(tái)設(shè)備機(jī)頭旁，并能結(jié)合工藝需求來進(jìn)行相應(yīng)的工作方式轉(zhuǎn)換。當(dāng)設(shè)備則是通過集控啟動(dòng)的方式，控制系統(tǒng)在明確獲得現(xiàn)場停車信號(hào)的基礎(chǔ)上，則是開展急停處理工作，滿足故障停車。一般啟動(dòng)設(shè)備方式通過集控臺(tái)進(jìn)行預(yù)告，在其經(jīng)過三十秒之后，當(dāng)符合集控自動(dòng)啟動(dòng)的環(huán)節(jié)，則開展按照順序的自動(dòng)啟動(dòng)工作。否則，現(xiàn)場則通過停車鈕停止啟動(dòng)。

2. 2保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)功能

在進(jìn)行發(fā)揮出保護(hù)系統(tǒng)功能過程中，應(yīng)注意以下方面的問題。對(duì)于膠帶輸送機(jī)來說，設(shè)置拉線開關(guān)，符合緊急停車的要求，相應(yīng)的配置間距大都為50米左右，并能滿足進(jìn)行下膠帶的跑偏保護(hù)設(shè)置，全面落實(shí)設(shè)備的安全性;結(jié)合安全需求將堆煤保護(hù)和縱向撕裂保護(hù)設(shè)置在膠帶機(jī)上的給煤點(diǎn)，避免造成事故擴(kuò)大;跑偏開關(guān)能有效適用于故障報(bào)警以及故障停車等功能要求。將堆煤傳感器設(shè)置在膠帶機(jī)頭，避免造成堆煤問題;將膠帶速度傳感器設(shè)置在膠帶機(jī)中，進(jìn)行速度檢測，避免出現(xiàn)打滑問題;煙霧傳感器能有效檢測巷道中煙霧濃度，避免火災(zāi)事故;借助于主滾筒位置的溫度傳感器，并結(jié)合實(shí)際需求來配置自動(dòng)灑水功能，有效進(jìn)行降溫以保護(hù)設(shè)備。

另外，系統(tǒng)則應(yīng)全面體現(xiàn)出基于PLC技術(shù)的故障自診斷功能。針對(duì)PLC掃描器及適配器存在故障的情況，系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)訊通情況來明確故障問題，并予以報(bào)警處理。針對(duì)I/O模塊存在故障問題，則應(yīng)借助于狀態(tài)位偵測到故障具體情況，并予以報(bào)警處理。如果存在信號(hào)線斷線問題、模擬量傳感器故障等情況，利用PLC技術(shù)開展測量值判斷故障情況。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合PLC保護(hù)系統(tǒng)在膠帶輸送機(jī)中應(yīng)用實(shí)際情況，能全面體現(xiàn)出系統(tǒng)的高可靠性、保護(hù)實(shí)時(shí)性的要求，有效大大提升數(shù)據(jù)處理速度，特別符合煤礦設(shè)備的應(yīng)用工況條件，全面有效保障煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)效率得到全面提升。

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