煤礦圓筒倉移動式皮帶自動定位程序設計與實踐

張志峰

摘 要：為保證煤礦主煤流運輸系統連續可靠運行，針對煤礦圓筒倉灌煤需要經常更換落煤點的問題，專門設計移動式皮帶自動定位程序，并在行走皮帶本體上安裝感應觸片，在軌道側面安裝監測位置的接近開關，通過PLC控制程序，即可實現行走皮帶的自動定位放煤。同時，自動定位落煤點較為固定，煤倉內煤堆成型較為規則，可根據煤倉料位計監測倉位值實現自動移動式，從而減少影響皮帶連續運輸的環節，提高運輸效率，并能實現減人提效，做到無人則安。

關鍵詞：移動式皮帶 自動定位 程序控制 模擬人工操作 連續運輸

中圖分類號：TU229 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-00-02

1 項目背景

圓筒倉儲存煤炭是目前煤礦企業應用較為廣泛的儲煤方式。圓筒倉儲存煤炭工藝一般為：煤炭產品通過皮帶運至圓筒倉倉頂，在倉頂一般布置兩條移動式皮帶并利用其正反轉功能，將煤分配到不同的落煤點，落煤點至少有12～20個。本系統通過在行走皮帶本體上安裝感應觸片，在軌道側面安裝監測位置的接近開關，通過PLC控制程序，即可實現行走皮帶的自動定位放煤。

2 主要內容

2.1 硬件配置

在行走皮帶頭、尾部側面焊接兩個識別觸片，每個落煤點對應的觸片位置安裝兩個接近開關，落煤點側邊安裝煤倉料位計，并通過硬接線接入PLC控制系統，并在行走路線頭尾各安裝一臺高清攝像機，如圖1所示。

2.2 程序設計思路

2.2.1 運行模式設計

（1）全自動模式。根據PLC監測到的煤倉料位值，在當前落煤點80%倉位時，自動切換到較低倉位的落煤點。（2）半自動模式。集控中心操作人根據倉位，通過上位系統一鍵切換到指定的落煤點。（3）手動模式。現場人員通過現場按鈕點動切換到指定的落煤點。

2.2.2 自動模式和半自動模式程序設計

（1）監測點A計數程序功能塊（以單個落煤點A舉例說明） ：實現行走皮帶在運行過程中觸片的加減計數功能。

（2）行走皮帶定位程序功能塊（以單個落煤點A舉例說明）：根據當前落煤點兩個接近開關的計數值，識別小車當前位置，判定皮帶行走部是正轉還是反轉。若NAC_1=0且和NAC_2=0，行走部正轉。若NAC_1=2且和NAC_2=1，當前位置正確。若NAC_1=2且和NAC_2=2，行走部反轉。行走皮帶在該落煤點第一個監測點停止運行，利用慣性滑行。

3 程序設計的亮點

（1）小車定位帶有點動次數保護，如果到達設定次數任然沒有定位成功，將出現定位失敗對話框，提醒巡檢人員檢查原因。（2）為了屏蔽外界干擾，只監測皮帶行走部在運行中對監測，但仍需要監測皮帶在電機停止后慣性滑行時的監測。（3）小車定位程序模擬人工操作，在到達停車點后會先停車，再進行點動，直到到達目標點。（4）程序的核心思想在于接近開關的計數，通過監測接近開關的上升沿和下降沿進行加減計數，確保行走皮帶的位置正確，以確定行走皮帶是正轉還是反轉。

4 現場實踐情況

4.1 自動模式使用方法

在行走小車遠程模式下，點擊相應的下料口，即可彈出小車定位對話框。

（1）點擊“啟動”按鈕，小車將自動運行到此下料口。（2）點擊“停止”按鈕，小車將停止自動定位。僅在需要緊急停止情況下使用。（3）任意一個下料口都可以自動定位。（4）在遠程和就地交互操作模式下，有可能會造成小車無法定位，這時需要對小車進行復位操作。（5）點擊“北線小車復位”按鈕，出現如下對話框。

4.2 調試遇到的問題及解決方法

（1）問題：感應觸片面積太小，導致行走皮帶在通過接近開關時，由于時間太短無法監測到信號。解決方法：增大感應觸片橫向長度，保證程序在一個掃描周期內能夠接收信號。

（2）問題：由于行走皮帶本身形狀不規則和重載情況下皮帶架變形，導致接近開關在正向、逆向行走過程中被撞壞。解決方法：更換感應距離達到8mm的接近開關，將安裝位置向軌道外部挪移，避免碰撞發生。

（3）問題：為了屏蔽外界干擾，只監測皮帶行走部在運行中對監測，但仍需要監測皮帶在電機停止后慣性滑行信號。解決方法：增加在皮帶從接觸到第一個接近開關后停車慣性滑行時間段的監測程序。

5 結語

通過該程序的設計和實踐應用，解決了煤礦移動式皮帶的自動定位問題，完善了煤炭儲、裝、運全過程自動化，達到了減人提效的目的。

參考文獻

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