PLC控制器在刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

白 榕，劉文偉

(神木職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 神木 719300)

采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架是煤礦工作面中非常重要的采煤裝備，其中刮板輸送機(jī)的任務(wù)主要是對(duì)采煤機(jī)開(kāi)采得到的煤礦資源進(jìn)行裝載和運(yùn)輸，此外還需要為采煤機(jī)的運(yùn)動(dòng)提供軌道[1]。所以刮板輸送機(jī)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，一旦運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致所有的采煤裝備無(wú)法正常工作，進(jìn)而制約煤礦開(kāi)采效率的提升，影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。然而煤礦工作面的環(huán)境非常惡劣和復(fù)雜，刮板輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中不可避免地容易出現(xiàn)各類(lèi)故障問(wèn)題，從而影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性[3]。通過(guò)建立刮板輸送機(jī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用傳感器對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的故障問(wèn)題和安全隱患，進(jìn)而采取措施規(guī)避這些問(wèn)題[4]。本文基于PLC控制器設(shè)計(jì)了刮板輸送機(jī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將系統(tǒng)部署到煤礦工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)效果良好，對(duì)于提升刮板輸送機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要的實(shí)踐意義。

1 刮板輸送機(jī)及常見(jiàn)故障分析

1.1 刮板輸送機(jī)概述

刮板輸送機(jī)是煤礦中重要的運(yùn)輸裝備，主要由機(jī)頭部、機(jī)尾部及對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)裝置，緊鏈裝置，刮板鏈組，溜槽及其他附件等部分構(gòu)成。刮板固定在鏈條上作為運(yùn)輸煤礦物料的牽引機(jī)構(gòu)，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)機(jī)頭和機(jī)尾部位的電機(jī)開(kāi)始工作，驅(qū)動(dòng)鏈輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鏈輪與刮板鏈之間嚙合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸[5]。本研究以SGZ800/750型刮板輸送機(jī)為對(duì)象進(jìn)行研究，該型號(hào)設(shè)備由2臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)，每臺(tái)電機(jī)的功率為375 W。

1.2 刮板輸送機(jī)常見(jiàn)故障

在總結(jié)實(shí)踐情況的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)的刮板輸送機(jī)常見(jiàn)故障問(wèn)題，如圖1所示。由圖1可知，根據(jù)故障發(fā)生位置不同可以將其劃分為5大類(lèi)型，分別為鏈輪組件故障[6]、機(jī)頭機(jī)尾故障、電機(jī)故障、液力耦合器故障和減速器故障，以上各種類(lèi)型可以進(jìn)一步分為不同的故障種類(lèi)，如圖1所示。

圖1 刮板輸送機(jī)常見(jiàn)故障問(wèn)題Fig.1 Common faults of scraper conveyor

2 整體方案設(shè)計(jì)

2.1 整體方案

設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以PLC控制器為核心，還包括傳感器、軟啟動(dòng)器、傳感器和上位機(jī)等部分，刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案框圖如圖2所示。其中，傳感器的作用是對(duì)刮板輸送機(jī)運(yùn)行中關(guān)鍵位置的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，獲得標(biāo)準(zhǔn)的模擬量電壓或者電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器處理后輸入到PLC控制器中。PLC對(duì)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，根據(jù)內(nèi)置程序判斷設(shè)備是否存在安全隱患或故障問(wèn)題，同時(shí)將結(jié)果上傳至上位機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)并展示，控制器還可對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)與停止過(guò)程進(jìn)行控制。軟啟動(dòng)器具有調(diào)頻調(diào)壓功能，可根據(jù)需要調(diào)整輸入電機(jī)中的電壓頻率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軟啟動(dòng)，降低重載啟動(dòng)過(guò)程對(duì)煤礦電網(wǎng)造成的沖擊。系統(tǒng)中設(shè)置了安全柵，作用是將非本安型數(shù)據(jù)和本安型數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性。上位機(jī)中設(shè)置有觸摸屏，不僅可以展示刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，會(huì)在屏幕中以彈窗形式進(jìn)行警告，同時(shí)可在屏幕中輸入?yún)?shù)或指令對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置或?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制?？紤]到礦井環(huán)境復(fù)雜，為降低數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸中的丟包率，各硬件之間通過(guò)信號(hào)線直接連接[7]。

圖2 刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案框圖Fig.2 Overall scheme of scraper conveyor monitoring system

2.2 設(shè)備啟動(dòng)方式選擇

煤礦工作面的環(huán)境非常復(fù)雜，很多情況下需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)處理，確保安全后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)。所以刮板輸送機(jī)經(jīng)常需要在重載工況下啟動(dòng)，如果直接采用硬啟動(dòng)方式，不僅會(huì)對(duì)設(shè)備本身造成很大沖擊，且啟動(dòng)階段會(huì)產(chǎn)生較大的電流，對(duì)礦井供電系統(tǒng)造成沖擊[8]。為了避免以上問(wèn)題，系統(tǒng)在液力耦合器的基礎(chǔ)上再配合使用調(diào)頻調(diào)壓軟啟動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)的軟啟動(dòng)。選用的軟啟動(dòng)器具體型號(hào)為QJRP-400/1140，屬于本質(zhì)安全型裝備，能滿(mǎn)足礦井復(fù)雜工況環(huán)境。設(shè)備工作時(shí)的額定電流和電壓分別為400 A和1 140 V，正常啟動(dòng)時(shí)間可根據(jù)需要在10～35 s內(nèi)自行設(shè)定。由于SGZ800/750型刮板輸送機(jī)在機(jī)頭和機(jī)尾部位各有一臺(tái)電機(jī)，所以需要配備2臺(tái)軟啟動(dòng)器。軟啟動(dòng)器正常工作時(shí)可以將50 Hz的交流電源轉(zhuǎn)換成不同頻率的交流電源供電機(jī)使用，頻率大小會(huì)直接影響電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的有效控制。

2.3 傳感器類(lèi)型確定

根據(jù)刮板輸送機(jī)工作時(shí)常見(jiàn)的故障類(lèi)型選用不同的傳感器對(duì)關(guān)鍵部位的狀態(tài)信息參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)圖1所示的實(shí)際情況，選用的傳感器類(lèi)型可分為5大類(lèi)，以下分別對(duì)其進(jìn)行介紹。

(1)刮板鏈組故障傳感器。刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C(jī)中比較重要的承力結(jié)構(gòu)件，工作時(shí)需要承受較大載荷，容易出現(xiàn)故障問(wèn)題。根據(jù)工作面情況，發(fā)現(xiàn)刮板鏈工作時(shí)容易出現(xiàn)的故障類(lèi)型主要包括斷鏈、飄鏈、掉鏈或跳牙、底鏈出槽等。針對(duì)以上常見(jiàn)故障類(lèi)型，很難用現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，本系統(tǒng)基于自制的監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，刮板鏈組故障檢測(cè)傳感器安裝如圖3所示。

圖3 故障檢測(cè)傳感器安裝示意Fig.3 Installation diagram of fault detection sensor

當(dāng)出現(xiàn)斷鏈故障問(wèn)題時(shí)，刮板鏈無(wú)法正常工作，無(wú)法形成有效回路；當(dāng)出現(xiàn)飄鏈故障問(wèn)題時(shí)，刮板兩側(cè)無(wú)法對(duì)接觸監(jiān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)接觸，無(wú)法形成回路；掉鏈或跳牙故障問(wèn)題指的是某一條刮板鏈與鏈輪脫離接觸，此時(shí)鏈條與刮板之間由于出現(xiàn)了錯(cuò)位，會(huì)導(dǎo)致刮板處于橫向傾斜狀態(tài)，刮板兩側(cè)無(wú)法同時(shí)對(duì)接觸監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行接觸，無(wú)法形成回路；當(dāng)出現(xiàn)底鏈出槽故障問(wèn)題時(shí)，刮板鏈的運(yùn)行速度會(huì)變慢，嚴(yán)重時(shí)甚至停止運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致相鄰2個(gè)刮板通過(guò)相同監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)的時(shí)間間隔出現(xiàn)變化，一般為延長(zhǎng)，如果停止運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間不通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況。

(2)溫度傳感器。對(duì)于刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)液力耦合器和減速器油溫過(guò)高、電動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高等問(wèn)題，可以利用溫度傳感器對(duì)關(guān)鍵部位的溫度進(jìn)行檢測(cè)。

(3)液位傳感器。減速器和液力耦合器工作時(shí)都會(huì)使用潤(rùn)滑油，惡劣的工況環(huán)境使得容易出現(xiàn)漏油故障問(wèn)題。通過(guò)液位傳感器可對(duì)以上2個(gè)裝備中的油位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油位降低時(shí)會(huì)向外發(fā)出警報(bào)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)位移傳感器。在機(jī)頭和機(jī)尾橫向方向兩側(cè)分別安裝位移傳感器，當(dāng)機(jī)頭或機(jī)尾部位出現(xiàn)翹翻故障問(wèn)題時(shí)，位移傳感器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)該部位出現(xiàn)了較大的位移，離開(kāi)了地面。

(5)轉(zhuǎn)速傳感器。利用轉(zhuǎn)速傳感器可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一方面可以判斷電機(jī)是否啟動(dòng)，另外可以作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的反饋，實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

3 PLC控制器的組建

3.1 PLC概述

PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)，在工業(yè)領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用，可以通過(guò)輸入或輸出數(shù)字量或模擬量信號(hào)對(duì)工業(yè)設(shè)備進(jìn)行控制。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在體積小、使用維護(hù)便捷、運(yùn)行穩(wěn)定可靠性較高、抗外界干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、方便使用等。根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)可以分為模塊式和箱體式2種類(lèi)型，不管是何種類(lèi)型，主要由內(nèi)存、CPU、I/O接口、電源等部分構(gòu)成。結(jié)合實(shí)際情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中選用的是1785型PLC控制器，該控制器屬于模塊化設(shè)計(jì)，1785型PLC控制器的主要結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 PLC控制器的主要結(jié)構(gòu)Fig.4 Main structure of PLC controller

3.2 控制器各模塊的選擇

所述型號(hào)PLC控制器采用模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)不同模塊組裝而成，以下對(duì)主要模塊進(jìn)行介紹分析：

(1)電源模塊。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中選擇的電源模塊不僅要給PLC控制器中的CPU、內(nèi)存、I/O接口等部分供電，還需要給系統(tǒng)中使用的各類(lèi)傳感器進(jìn)行供電，選用的電源模塊具體型號(hào)為1771-PS7，可以根據(jù)實(shí)際情況輸出2種類(lèi)型的直流電壓，分別為5 V和24 V，以供不同硬件設(shè)施使用；

(2)CPU模塊。選用的CPU型號(hào)為1785-L11B增強(qiáng)型，該型號(hào)元件的用戶(hù)內(nèi)存大小為8 K，輸入和輸出I/O接口數(shù)量達(dá)到了512個(gè)，可以與多種類(lèi)型的硬件模塊進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)功能拓展；

(3)I/O接口模塊。數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊的型號(hào)分別為1771-IQ、1771-IL和1771-OB，根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需要，上述模塊使用的數(shù)量分別為1個(gè)、4個(gè)和4個(gè)；

(4)機(jī)架。作用是對(duì)其他的硬件設(shè)施進(jìn)行組裝，使之形成一個(gè)整體，根據(jù)各個(gè)模塊數(shù)量，選用的機(jī)架型號(hào)為1771-A3B1型，共包含12個(gè)槽。

3.3 輸入輸出模塊配置

PLC控制器的輸入信號(hào)分為數(shù)字量和模擬量2大類(lèi)型，需要通過(guò)不同的模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，且不同模塊之間不能混用[9]。根據(jù)刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需要，對(duì)數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊的配置情況如下：1號(hào)—4號(hào)插槽安裝1771-IL模擬量輸入模塊，5號(hào)插槽安裝1771-IQ數(shù)字量輸入模塊，6～9號(hào)插槽安裝1771-OB數(shù)字量輸出模塊。不同輸入或輸出模塊分配的功能存在差異，所有模塊分工合作，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)的輸入和輸出。其中1號(hào)插槽輸入模塊的基本配置情況如圖5所示。由圖5可知，1號(hào)插槽的作用主要是對(duì)刮板狀態(tài)、機(jī)頭和機(jī)尾電機(jī)的溫度及其啟動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

圖5 1號(hào)插槽輸入模塊的基本配置情況Fig.5 Basic configuration of slot 1 input module

4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 PLC控制器編程概述

對(duì)于刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，各項(xiàng)硬件設(shè)施是實(shí)現(xiàn)其功能的重要基礎(chǔ)，而軟件程序是驅(qū)動(dòng)各項(xiàng)硬件設(shè)施工作的根本。軟件程序的優(yōu)劣會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性同樣產(chǎn)生重要的影響。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以PLC控制器為核心。因此，需要重點(diǎn)對(duì)PLC控制器進(jìn)行編程，考慮到系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)涉及基本計(jì)算、邏輯控制以及順序控制等內(nèi)容，所以基于梯形圖語(yǔ)言對(duì)PLC控制器進(jìn)行編程。編程軟件采用的是所述PLC控制器配套的編程軟件包RSLogix5。該軟件包屬于自由格式的梯形圖編輯器，非常適合本系統(tǒng)的實(shí)際需要，方便編程人員快速對(duì)程序進(jìn)行編寫(xiě)。

4.2 各部分監(jiān)測(cè)程序設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涉及多方面的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，為了方便程序編寫(xiě)以及后續(xù)軟件維護(hù)，采用模塊化思想對(duì)軟件程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，即針對(duì)不同監(jiān)測(cè)內(nèi)容分別設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)子程序，然后利用1個(gè)主程序?qū)λ凶映绦蜻M(jìn)行調(diào)取[10]。刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的主要子程序情況如圖6所示。由圖6可知，主要子程序包括電機(jī)啟動(dòng)子程序，模擬量讀取子程序，刮板鏈組監(jiān)測(cè)子程序，機(jī)頭/機(jī)尾翹翻、液位、溫度監(jiān)測(cè)子程序，電機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子程序等。

圖6 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中主要子程序Fig.6 Main subprograms in monitoring system

以電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)部分的子程序?yàn)槔M(jìn)行講解，設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)部分子程序如圖7所示。圖7中，I:005/0和I:005/1分別為啟動(dòng)按鈕和急停按鈕，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，I:005/0接通，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)意外情況需要對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行緊急停機(jī)時(shí)，按下急停按鈕，I:005/1接通，設(shè)備停止運(yùn)行。另外幾個(gè)開(kāi)關(guān)分別是電動(dòng)機(jī)其他部位的故障停機(jī)控制位，當(dāng)任何一個(gè)部位出現(xiàn)故障問(wèn)題，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)會(huì)斷開(kāi)，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)電機(jī)停機(jī)無(wú)法工作，以達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。O:011/0為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)位，當(dāng)前述各項(xiàng)開(kāi)關(guān)都正常接通時(shí)，啟動(dòng)位處于閉合狀態(tài)。此開(kāi)關(guān)可控制軟啟動(dòng)器的接通狀態(tài)，軟啟動(dòng)器可輸出調(diào)頻調(diào)壓電源供電動(dòng)機(jī)使用。

圖7 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)部分子程序Fig.7 Partial subprograms for motor startup

4.3 程序的仿真與調(diào)試

完成各個(gè)程序的編寫(xiě)工作后，為了確保程序能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行仿真與調(diào)試，使用的軟件為RSlinx5和RSEmulate5。利用RSEmulate5可以對(duì)程序中存在的故障進(jìn)行調(diào)試并排除，確保程序能夠穩(wěn)定運(yùn)行。將調(diào)試無(wú)誤后的程序再導(dǎo)入RSlinx5程序中進(jìn)行仿真，對(duì)程序進(jìn)行試運(yùn)行。以上2個(gè)軟件需要建立通信并配合使用。仿真與調(diào)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的軟件程序能夠穩(wěn)定可靠運(yùn)行，當(dāng)設(shè)備各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)正常時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)發(fā)出警報(bào)，但是當(dāng)設(shè)備狀態(tài)超過(guò)了系統(tǒng)設(shè)定的安全閾值范圍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。比如當(dāng)電機(jī)溫度超過(guò)80 ℃時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，并下達(dá)控制指令對(duì)電機(jī)進(jìn)行停機(jī)處理，以保障設(shè)備和工作人員的安全。

5 應(yīng)用效果分析

根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案，將基于PLC控制器的刮板輸送機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署到煤礦工程實(shí)踐中，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試能正常運(yùn)行以后正式投入使用，目前該系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用時(shí)間約為3個(gè)月。實(shí)踐應(yīng)用表明，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有良好的效果，能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)，保障設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成功實(shí)踐應(yīng)用產(chǎn)生了良好的效益，以下從經(jīng)濟(jì)效益和安全效益2個(gè)方面進(jìn)行闡述。

(1)經(jīng)濟(jì)效益。由于煤礦工作面運(yùn)行工況非常惡劣，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，使得礦井配備的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)人員數(shù)量較多。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入使用，使得刮板輸送機(jī)的運(yùn)行可靠性得到顯著提升，設(shè)備故障率降低了20%以上，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)人員削減1～2名。每年可以為煤礦企業(yè)節(jié)省人力成本和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本大約為50萬(wàn)元。另外，刮板輸送機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性提升，為煤礦開(kāi)采效率的提升創(chuàng)造了良好的條件，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是不可估量的。

(2)安全效益。刮板輸送機(jī)一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題，需要安排人員對(duì)其進(jìn)行檢修，惡劣的工況環(huán)境會(huì)將相關(guān)人員置于危險(xiǎn)之中。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投入應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的故障問(wèn)題，可對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行精確定位，縮短故障排除的時(shí)間，降低檢修人員的風(fēng)險(xiǎn)，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了良好的安全效益。

6 結(jié)論

以SGZ800/750型刮板輸送機(jī)為研究對(duì)象，基于PLC控制器設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到工程實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)效果良好。

(1)煤礦工作面惡劣的工況環(huán)境導(dǎo)致刮板輸送機(jī)容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，可以分為鏈輪組件故障、機(jī)頭機(jī)尾故障、電機(jī)故障、液力耦合器故障和減速器故障5大類(lèi)型，均可以利用自制的或已有的傳感器對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

(2)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以PLC控制器為核心，選用的是1785型PLC控制器?；谀K化思想設(shè)計(jì)，主要由電源模塊、CPU模塊、數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊等部分構(gòu)成，優(yōu)異的性能完全能夠滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際工作要求。

(3)軟件程序同樣基于模塊化思想設(shè)計(jì)，由1個(gè)主程序和多個(gè)子程序構(gòu)成，每個(gè)子程序負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，從而搭建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體功能。經(jīng)調(diào)試與仿真后發(fā)現(xiàn)軟件程序可以正常運(yùn)行。

(4)將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦工程實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)效果良好，可以對(duì)刮板輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，顯著提升了設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。