基于PLC的帶式輸送機集控系統的設計及運用策略

王影

摘要：社會經濟的發展以及科學技術的進步，進一步促進了采區皮帶機集控系統的發展與完善。對于煤礦井下采區工作而言，其作為煤礦生產的重要場所，具有較高的危險性，環境相對較為惡劣。而利用PLC技術對采區皮帶機進行集中控制，有效運用集控系統，能夠實現采區現場崗位的無人值守，從而達到減人增效的目標，促進礦井安全性和可靠性的提升。本文就對基于PLC技術對財務皮帶機集控系統的設計及運用策略進行深入分析和探討。

關鍵詞：PLC；采區；皮帶機；集控系統；設計；運用策略

采區皮帶機集控系統作為一種新型的自動化和智能化系統，其具有較強的I/O容量以及較高的靈活性和可靠性，能夠對煤礦皮帶機進行集中保護和控制。該系統能夠形成不同功能和規模的控制系統，不僅能對單條皮帶機加以控制，還能夠集中控制多條皮帶機構成的運輸系統，從而保證系統運行的可靠性、實用性和安全性。

1.采區皮帶機集控系統的設計

采區皮帶機集控系統的構成主要包括工業電視系統、語音報警、保護傳感器、控制分站、通信網絡系統以及集控中心等部分。其中工業電視系統利用光纖加以傳輸，將光纖攝像儀安裝在采區每個落矸石點處，這樣操作人員能夠對矸石流的運行狀況加以查看和實時監控。語音報警裝置設置在操作臺中，其能夠連接皮帶沿線的擴播電話，從而將傳感器報警信息和皮帶的啟停傳輸給工作人員。控制分站由可編程控制器構成，采用的是DP主從分站通訊模式，主站和分站都設有給煤機和皮帶機頭，從而對操作臺傳輸的指令加以處理和完成。通信網絡系統則是利用DP主從通訊傳輸主從站的數據。集控中心包含監視器和操作臺，主要是對系統進行控制和監測，操作臺能夠借助以太網通訊對電機的電壓和電流等參數、傳感器的工作情況以及設備的運行狀況加以顯示。此外，該系統控制的模式分為就地模式、單機模式和集控模式。其中就地模式主要是控制皮帶機頭的就地箱：單機模式則是控制單條皮帶的啟停情況：集控模式是利用一鍵停止試下同時停車，利用一鍵啟動實現逆矸石流開車。對于單機模式和集控模式開車而言，操作人員可以進行傳感器的報警試驗，對報警時的停車情況加以檢驗。

2.采區皮帶機集控系統的運用策略

（一）有效運用保護功能和保護屏蔽

運用集控系統時應將其保護功能加以充分發揮，如系統在運行過程中出現煙霧情況時，應啟動煙霧傳感器驅動PLC，從而產生報警信號且停車；如果出現跑偏情況，皮帶跑偏達到3s時，可啟動跑偏傳感器驅動PLC，以此產生報警信號且停車；如果出現堆煤情況，皮帶機尾堆煤超過3s時，可啟動堆煤傳感器驅動PLC，從而產生報警信號，采取停車操作。對于電機溫度而言，其超過報警值時，溫度傳感器驅動PLC會出現報警信號，并且會存在停車現象。此外，當皮帶速度難以滿足額定數值使，可以可啟動速度傳感器驅動PLC，以此產生報警信號且停車。

（二）科學處理故障

在自動啟動集控系統時，如果任何一條皮帶在啟動過程中出現饋電開關故障或是報警或是沒有啟動等情況，則應在10s內對前一級的皮帶加以及時停止。某條皮帶在自動運行中存在故障報警且停車的情況時，應自動急停來矸石皮帶，并保證去矸石皮帶在跑空后加以停止。值得注意的是，如果故障在去矸石皮帶停止前恢復，則應對來矸石皮帶和停車皮帶進行手動啟動，保證系統運行的正常化。

（三）合理運用語言報警和觸摸屏顯示畫面

在煤礦生產過程中運用采區皮帶機集控系統時，必須要對系統中的語言報警和觸摸屏顯示畫面進行合理運用。一般當某條皮帶中的傳感器出現故障報警時，操作臺中的語言報警裝置能夠自動進行語音報警，檢修人員能利用皮帶沿線的擴播電話，合理排查和處理故障點。對于操作臺中的觸摸屏顯示畫面而言，其能夠動態顯示給煤機和皮帶的運行情況，并將傳感器的工作情況和設備的運行狀況加以顯示。

3.采區皮帶機集控系統的運用效果

采區皮帶機集控系統在實際生產中的運用效果，其主要表現在以下幾個方面：一是工作條件的改善。該系統具有遠程控制的功能，操作人員能夠在硐室內有效控制皮帶機的開停，從而改善采區的工作環境。二是崗位人員的減少。傳統的運輸皮帶系統需要多人進行值守，而皮帶機集控系統僅僅只需一名巡檢人員和操作人員進行值守，就能有效控制整條運輸系統，在很大程度上改變了一人一崗的操作形式，有效實現了減員增效的目標。三是安全性能高。該系統在運行的過程中，一旦出現異常情況，則能夠進行故障停車保護，并且用戶能夠結合自身的需求對控制參數進行設定，從而保證系統的安全性。如堆煤報警功能、打滑保護功能、溫保護功能、故障識別和閉鎖保護功能、皮帶運輸保護和跑偏監測功能、煙霧報警功能、其他保護功能等。四是經濟效益的提升。

4.結語

對于煤礦井下采區工作面而言，其自動化建設是實現煤礦行業發展的重要方向，能有效提高企業的綜合競爭實力，促進礦井安全生產水平的提升。將采區皮帶機集控系統運用在煤礦井下作業中，其能夠改善井下工作環境，減少操作人員，降低生產的成本，促進企業經濟效益的增加，有效培養皮帶自動化集控人才，促進煤礦事業的持續穩定發展。