基于PLC及變頻器技術進行帶式輸送機控制的探討

逯曉臻

（兗礦集團鮑店煤礦，山東 鄒城 273513）

基于PLC及變頻器技術進行帶式輸送機控制的探討

Discussion of PLC and inverter based technology in controlling belt conveyor

逯曉臻

（兗礦集團鮑店煤礦，山東 鄒城 273513）

在現如今許多的生產企業中，都會使用帶式輸送機長距離的輸送貨物，帶式輸送機的使用不僅減少了企業勞動力的投入，而且操作起來非常簡單和方便，最大程度的提高了生產企業的工作效率。但是隨著帶式輸送設備的不斷推廣和使用，傳統的控制設備在使用的過程中出現了許多的問題，如斷帶、聯軸器斷裂、超負荷運輸等問題，從而使得帶式輸送機在使用的過程中發生安全事故。因此，就需要引進先進的PLC控制系統以及變頻器技術，有效的控制帶式輸送機的運行速度，確保使用的安全。文章從PLC控制系統的概念出發，對PLC控制系統進行詳細的分析和研究，并全面的探究帶式輸送系統，從而對帶式輸送機進行全面的控制。

PLC；變頻器；帶式；輸送；控制

帶式輸送機一般都是應用在大型生產企業中，尤其是煤礦企業中，通過帶式輸送機的使用可以將生產企業從工作面到最后的運輸進行很快的完成。在現代化的煤礦企業中，企業的生產設備安全以及生產安全都是企業最為關注的問題，而帶式輸送機的使用不僅可以確保企業安全的生產，而且還可以降低企業的生產成本，但是隨著帶式輸送機的大量推廣和使用，傳統的控制技術已經無法滿足企業的自動化需求，因此，企業必須要加快控制系統的研究，引進PLC控制系統以及變頻器技術，從而確保帶式輸送機工作的安全性。

1 PLC控制系統的概念

PLC控制系統是由計算機控制的，其主要是將傳統的繼電器控制系統進行集成化的整合之后，形成的新型的控制系統［1］。而PLC控制系統的基礎為自動化的程序控制，通過調節各種電氣的回路，對定時控制、算術運算、記憶控制、邏輯計算等功能進行實現，同時還可以對開關量和模擬量進行很好的控制，使得帶式輸送機具備著較高的可靠性，以及較大的規模性。另外，PLC控制系統還可以適應各種各樣的工廠環境，一般情況下都是在流水生產線、生產過程中得到廣泛的使用。而PLC控制系統的集成模塊還擁有許多個輸出以及輸入的數字邏輯接點。在帶式輸送機使用的過程中引進PLC控制系統，通過PLC的控制功能，不僅能夠減少外部的接線 ，而且還可以將控制的程序與方法儲存到儲存器里，使得功能得到無限的擴展。由此可見，PLC控制系統的使用，為帶式輸送機帶來了許多的方便，得到了生產型企業的大力推廣和使用。

2 變頻器驅動系統

變頻器驅動系統就是對電動機的電源頻率進行改變，然后對電動機的輸出速度進行有效的控制，在變頻器系統中不同速度的配比可以對轉矩的要求進行滿足，并實現調速、控制等功能［2］。在現如今許多的生產型企業中，變頻器系統都是通過矢量控制技術的使用，將電動機的負載以及速度控制在優良的范圍內從而實現變頻器各個驅動設備之間的速度配比。在帶式輸送機工作的過程中使用變頻器系統不僅可以提高帶式輸送機的穩定性，而且還可以對設備的使用壽命進行延長。

3 PLC以及變頻器控制系統

在帶式輸送機使用的過程中，為了對自動化控制系統的安全性進行有效的確保，就必須要以PLC控制器作為主要的控制器，然后通過變頻器進行通訊，全面的監控變頻器［3］。而在主要的控制站中，各個接口的通訊設備都是與總線相互連接的，從而形成了變頻器的控制系統。但由于主驅動器是對速度進行控制，電動機控制轉矩，所以控制系統主要是控制主要的驅動器，而變頻器是對速度進行設定和平衡，從而將主驅動的轉速偏差控制在科學合理的范圍內。

4 帶式輸送控制系統的分析

4.1 帶式輸送系統

帶式輸送是生產企業最為重要的運輸系統，在生產企業工作的過程中，企業如果僅僅依靠帶式輸送機的質量和功能，是遠遠無法達到企業的生產要求的，因此，必須要對帶式輸送機的功能進行不斷的更新和完善，實現帶式輸送機的集中控制和安全監控。在帶式輸送系統中，監控是其最為主要的功能，在工作的過程中，通過監控對帶式輸送機的工作情況進行詳細的了解和掌握，從而預防帶式輸送機在工作的過程中出現故障［4］。但是在一些環境惡劣的生產企業中，帶式輸送機在使用的過程中很不容易出現帶斷、聯軸器斷裂等故障，因此企業必須要引進PLC控制系統，通過PLC控制系統對帶式輸送機實際的運行狀況進行顯示，并對其工作進行全面的控制，從而及時的發現工作過程中存在的問題，并采取相對應的措施進行處理，確保帶式輸送機的安全運行。

4.2 帶式輸送機的相關配置要求

帶式輸送機的系統對輸送的長度、運量以及速度都有著直接的影響，因此在帶式輸送機運行的過程中要想滿足帶式輸送機的性能，帶式輸送系統的配置就必須要滿足以下6點：第一，驅動裝置在啟動的過程中，可以通過曲線的滿足實現驅動，并對啟動的時間進行自主的調節。第二，啟動的速度必須進行不斷地變化，從而減少啟動過程中對帶式輸送機的損害。第三，在帶式輸送系統啟動的過程中，要最大程度的保持平穩，避免系統各部件損害現象的出現。第四，在帶式輸送系統啟動以及工作的過程中，要對其進行過載的保護［5］。第五，當帶式輸送系統的多臺驅動共同工作時，必須要對電動機的功率進行平衡的計算。第六必須要在帶式輸送系統中安裝先進的控制器，有效的完成集成控制。

4.3 帶式輸送控制系統

4.3.1 驅動系統的控制

在現如今使用的帶式輸送機中其主要的驅動方式主要分為4種：第一，CST可控驅動。CST可控驅動具有平穩的啟動效果、高效率的傳動、全面的保護功能以及廣范圍的調速優勢。但由于CST可控驅動設備體積的龐大，使得其在安裝的過程中非常的不方便，設備維修也非常的復雜。第二，調速型液力偶合器驅動。該種驅動的啟動時間是非常短的，功率的平衡率也是相對較高的，同時設備本身的結構也是非常簡單的，能夠適應各種各樣的工作環境，使用的壽命也是非常長，但其并不是為帶式輸送機專門配備的系統，使得其在使用的過程中出現精度的差異。第三，變頻調速的系統。該系統的使用能夠確保驅動的平衡率，并將輕載負載進行很好的控制。第四，液體黏性傳動系統。液體黏性傳動系統具有傳熱性能、使用性能、控制性能以及其它的工業性能。

4.3.2 保護系統的控制

由于帶式輸送機在工作的過程中很容易受到工作環境、強度等因素的影響，使得帶式輸送機出現故障，因此就必須要在帶式輸送機上安裝相對應的保護傳感器，從而防止帶式輸送機在工作的過程中出現故障。一是溫度的保護傳感器，在帶式輸送機的驅動中加裝灑水管，以及安裝溫度保護傳感器，通過灑水的方式對溫度進行控制。二是在帶式輸送機系統中預埋相互交替的線圈，從而對工作過程中斷帶的信號進行采集，并根據檢測磁場的變化，檢測出斷帶現象的發生。三是在帶式輸送機上安裝速度傳感器，當帶式輸送機工作過程中速度超過了限制時，輸送帶就會自動的停止工作。

5 結語

綜上所述，隨著科技技術水平的不斷提高，傳統的帶式輸送機已經無法滿足大型生產企業的需求，因此生產企業必須要引進先進的PLC控制系統以及變頻技術，提高企業的生產效率，并確保帶式輸送機安全穩定的運行，從而減少工作過程中故障的發生。

［1］ 陶偉. 基于PLC及變頻器技術進行帶式輸送機控制的探討［J］.電子制作，2015（4）：53～54.

［2］ 劉增環，潘明福. 基于PLC及變頻器技術的帶式輸送機控制［J］.煤礦機械，2011（9）：192～193.

［3］ 馮鴻清. 基于PLC及變頻器技術的帶式輸送機控制的探究［J］.電子技術與軟件工程，2015（4）：170～170.

［4］ 張偉. PLC及變頻器控制的多電機驅動帶式輸送機的研究［J］. 內蒙古科技大學，2014（6）：1～60.

［5］ 胡奇蕓，于巖，于卉. 基于PLC的帶式輸送機電控系統設計及應用［J］. 煤礦機械，2009（3）：114～116.

TH22；TP273

1009-797X （2015） 18-0109-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.042

逯曉臻（1982-），男，畢業于陜西理工學院自動化專業，本科學歷，研究方向為煤礦機電 。

2015-07-30