工業控制計算機與PLC在皮帶機控制應用中的比較

方 芳

神華神東皮帶機公司，內蒙古鄂爾多斯 017200

可編程序控制器一直在工業控制領域占有主導地位，但是雖著工業水平的發展，對PLC 的運算速度存儲容量提出了更高的要求，且PLC 的人機接口功能不完善，接口電路比較簡單使得工業控制方面出現了瓶頸在一定程度上阻礙了工業在自動化控制領域的發展，因此一種比PLC 功能和運算速度更強大的專為大型控制系統設計的工業控制計算機的 ( IPC）產生。

1 工業控制計算機(IPC)

工控機是在個人計算機的基礎上發展起來的，采用總線式結構，硬件的兼容性較強。IPC 有各種各樣的輸人/輸出板卡供用戶選用，有很強的高速浮點數運算、圖像處理、通信和人機交互等功能，容易實現管理控制網絡集成化。

1.1 工業控制計算機(IPC)的技術特點。

1）可靠性高，抗干擾能力強 在工業控制系統中，大量的開關動作是由組態程序控制激活板卡相對應的控制通道輸出控制相對應的信道設備，從而大大降低了傳統控制中的故障率 I/O 接口電路采用光電隔離措施使各單元利用屏蔽措施以防止干擾；對信息進行自診斷利用校驗位來實現所采集的數據準確無誤。利用工業總線協議加強系統的可靠性和準確性；

2）強大的接口電路 對于各種現場信號流如電流量或電壓量、數字量，電位量；輸入輸出接口單元與工業現場各種開關及傳感器及隔離單元直接連接。為了提高工業控制及信息共享可通過各種通信協議平臺及交換機設備獲取多種數據從而實現工業控制系統的一體化及集中處理集中控制減少系統的接點增強了系統的集中控制能力；

3）強大的兼容性，工業計算機最基本的特性就是他的兼容性很強，隨著現代工業自動化的發展，在生產控制中PLC 及工控機種類繁多各種接口電路使得系統結構復雜。這就要求我們整個控制系統具有強大的兼容性和協議共享性。然而我們可以選擇多種控制板卡都是可以與之相兼容的使現實生產控制得到了擴大，使其控制的設備及系統功能更加完善。然而我們選用工業計算機來控制生產滿足了多種設備聯網生產；

4）在通信方面， 現代工業計算機具有多協議多網絡支持平臺，可通過工業總線實現與各種生產設備進行聯網控制，例如現在工業中常用的CAN 總線、interbus 總線以及光纖通訊等。網絡兼容性較好，可與其他生產廠家的各種通信板卡及設備接口電路匹配。使工業控制計算機的功能大加強，能夠完善的兼容控制與管理生產現場。

2 IPC 與PLC 在煤礦皮帶機控制應用中的比較

皮帶機運輸集控系統是針對礦用煤流運輸系統設計的綜合監控系統。實現了皮帶機打滑、超溫、灑水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、煙霧等基本保護。同時配有總線型和以太網接口，接入工業以太網，實現遠程控制。

工業控制計算機在皮帶機控制中的特性

1）工業計算機控制皮帶運輸具有實時性好，穩定性高，故障率低。在皮帶運輸控制中工業計算機通過與下位機進行同一平臺聯網，對皮帶的啟動停止，各種傳感器的在線監測進行分散采集，集中控制使皮帶運輸可靠性高，大大提高了井下的運輸能力從而提高了生產效率。在皮帶的運行保護方面實現了皮帶機的啟動打滑監測調整電機的運行特性加大轉矩降低啟動轉速；實時采集處理超溫、灑水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、煙霧等傳感器的信息，響應速度快定位準確。計算機系統將全面在線監測所有的電機驅動單元及各類傳感器系統，將皮帶的運行情況通過網絡先傳于工作面的集中控制臺，控制臺將會顯示每臺電機的運行電流及電壓是否正常，及傳感器所反饋的各種數據信息；

2） 隨著皮帶運輸自動化技術的廣泛應用，各大礦業集團井下生產運輸及地面運輸裝車系統均采用，工業計算機控制的皮帶運輸監控系統。此系統從井下工作面到主運大巷到地面所有驅動單元及采集系統通過地面調度室的主控制工業計算機來完成啟動與停止。地面裝車系統也是通過工業計算機來控制給煤皮帶運輸機及裝煤系統來完成裝煤的，地面裝車系統通過皮帶控制器來監測皮帶運輸情況如，跑偏、堆煤、撕裂、煙霧等。通過開關量，電流量、電壓量及超聲波傳感器來辨認火車車箱的型號級高度和車輛運行狀態。從而給主控制機提供數據將信息顯示都裝車控制室的顯示器上供工作人員參考。根據車皮型號計算機會計算出此車的裝煤量，通過控制給煤機將煤量給入裝車漏斗緩沖區。來實現裝車的全過程，實現了煤礦井下生產運輸及地面裝車為一體的現代工業計算機控制系統，使煤礦企業生產自動化系統高度集中。

3 結論

工業計算機的發展促使現代工業自動化的高度集中與控制，使我國的煤炭及相關應用領域從生產規模，生產效率大大提高。本文主要從工業計算機的特性與在工業自動化皮帶生產運輸中的應用。

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