關于PLC技術在煤礦皮帶運輸系統中的應用分析

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展，對煤礦能源的需求量逐漸加大，如何提高煤礦的生產效率成為了相關工作人員的重要研究課題。文章從皮帶運輸結構以及PLC技術入手，分析了煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的應用，以期對有效提高煤礦運輸效率，實現運輸的自動化有所幫助。

關鍵詞：煤礦；皮帶運輸系統；PLC技術；應用

一、皮帶運輸系統結構

整個煤礦井下皮帶運輸系統結構主要包括皮帶運輸機、控制系統以及保護裝置。

（一）皮帶運輸機。皮帶運輸是煤礦井下生產常用的一種運輸方式，所使用皮帶運輸機具有運輸量大、工作環境復雜、承載能力強、以及運輸距離較長等特點。目前在技術角度上來說已經取得了一定的成果，常見的主要有順槽可伸縮式皮帶運輸機以及大傾角長距離皮帶運輸機等，現在已經得了廣泛的應用。根據用途不同膠帶運輸機類型可分為：普通帆布芯膠帶輸送機、鋼繩芯高強度膠帶輸機、全防爆下運膠帶輸送機、難燃型膠帶輸送機、雙速雙運膠帶輸送機、可逆移動式膠帶輸送機、耐寒膠帶輸送機等等。

（二）控制系統。地面控制中心的核心構成為綜合操作平臺，處于中央控制室中。通常而言，系統控制中心同井下控制點間有較大的距離間隔，因此為確保監控工作合理有效，多選用上位機遠程監控設備運行，常見的操作方式包括：一是自動操作。這種控制方法是通過操作平臺編輯發送控制指令到PLC系統，PLC系統接收命令后依據預設信息實現控制運輸機開關，同時系統還可自動監測反饋設備運行的各項數據，如輸出功率、三相電流等，從而判定設備運行狀態，實現故障及時定位與處理。二是人工操作。這種操作方式是自控操作的臨時補充。系統控制人員在自控失靈的情況下可依據操作平臺所展現的設備運行狀態，遠程控制設備，從而保障遠程操控長時間不間斷運行。

（三）保護裝置。從皮帶運輸的整體運行效果上來看，系統的保護裝置發展已比較完善，保護皮帶運輸系統的措施齊全，包括防跑偏、堆煤、防打滑以及超溫灑水，急停閉鎖開關、控制運輸帶縱向撕裂以及滾筒溫度控制等保護措施都已使用，并且使用的電頻柜進行控制調速，電腦進行監控，此外還使用了鋼絲繩檢查系統對皮帶井下鋼絲繩是否存在異常情況進行監控。保護裝置運行效果的不斷提高，對皮帶起到了很好的保護作用。

二、PLC技術分析

（一）系統結構。PLC在煤礦井下皮帶運輸電控系統中的應用，分別采用操作PLC與保護PLC來完成各項操作，并通過電纜連接工程一個MPI網絡。其中，操作PLC模塊部分主要由1個電源模塊與一個CPU模塊，3個輸入與1個輸出模塊組成，以此配置來完成對PLC保護柜與上位機傳送信號的接收與輸入，然后根據邏輯控制操作面板中指示燈顯示情況，來將其中一部分輸入與輸出信號傳送給PLC保護柜，并將其余部分信息傳送到上位機。當PLC與上位機處于正常通信狀態時，操作臺中繼電器會處于封閉狀態，相反的如果PLC與上位機處于通信中斷狀態時，則操作臺中繼電器會開啟，保證接點信號可以輸入PLC，并取代上位機信號。另外，保護PLC模塊主要由將1個電源模塊，1個CPU模塊，2個輸入與輸出模塊組成，此種結構組成來完成PLC傳送信號的接收與輸入，并以邏輯控制繼電器動作為依據，將所有輸入與輸出信號傳送到操作PLC中。

（二）系統運行原理。將PLC系統應用到煤礦井下皮帶運輸中，需要對煤礦生產環境的特殊性進行綜合分析，PLC輸入與輸出應采用12路隔離設備進行信號隔離，并切阻性采用250V/5A接點容量。另外，為確保PLC控制皮帶運輸距離長度可以滿足實際生產需要，應將PLC輸出容量適當的調大，并利用轉換板與隔離板實現信號的隔離與放大，以此來實現控制距離的轉換。另外，選擇利用隔離電路來帶動PLC控制設備，即便是設備在運輸過程中出現故障，對PLC系統造成的影響也比較小，不會產生直接性的損壞。

三、煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的應用

PLC技術在煤礦皮帶運輸系統中應用，有效的改變了煤礦皮帶運輸系統的工作狀況，提高了運輸工作的質量。PLC技術應用到煤礦皮帶運輸系統中起到的作用主要有以下幾方面：

（一）有效的控制運輸設備運行。PLC技術對于整個煤礦皮帶運輸系統進行控制與監管，其對系統中各項設備的開關與運行進行有效的掌控，可以根據工作的不同需要，進行設備的開啟，通過PLC系統可以有效的對所有設備進行管理，從而減少了人力資源的使用，提高了崗位實際的工作效率。

（二）全面的展示系統的運行情況。PLC技術有著強大的描述功能，其可以對整個煤礦皮帶運輸系統的工作情況進行全面的描述與監控。描述的方法包括圖、表等多種形式，可以通過多種方式進行直觀的展示，更加方便監控工作的進行。

（三）自我診斷，及時預警。PLC技術在煤礦皮帶運輸系統應用后，其對煤礦皮帶運輸系統運行中的一些問題進行了合理的解決，改善了煤礦皮帶運輸系統的運行狀況。具體來說主要做了以下幾個方面：第一，有效的自我診斷。PLC技術可以有效的對煤礦皮帶運輸系統進行全面的監控。因此，其可以及時的發現運輸系統中存在的故障與問題，準確的定位故障點，分析故障原因，為故障的檢修與排除提供科學的依據，從而減少了故障帶來的不良影響，減低利益損失。第二，及時預警。PLC技術不僅可以發現系統運行過程中的問題，同時其還可以向工作人員發出預警信號，提醒工作人員對設備進行有效的維修，在一定程度上提高了煤礦運輸系統的檢修效率。

（四）操作方式人性化。與一般的操作方式不同，PLC技術在應用的過程中，有自動與手動兩種操作方式。這兩種操作方式可以無條件的進行自由切換，方便了工作人員對技術的管理及應用，在操作方式上顯示出了人性化的一面。

四、結語

總的來看，煤礦生產過程中皮帶運輸機運行性能在根本上決定了煤礦的生產效益。PLC技術在煤礦生產運輸中的應用，可以通過繼電邏輯控制與IT技術的聯合運行，提高設備協調管理效率，在保證生產安全的基礎上，不斷提高生產效益。

參考文獻：

[1]李瑞鑫.PLC技術在煤礦皮帶運輸系統中的應用[J].技術與市場，2015，06.

[2]成俊森.煤礦皮帶運輸系統中PLC技術的應用[J].技術與市場，2014，04.