基于PLC和網絡通訊技術的帶式輸送機監控系統

文/李存有

在帶式運輸機的運行過程中，不同運行狀態會產生不同的電力參數，通過對這些參數的監控能夠了解輸送機的運行狀態，并對輸送機的運行狀態進行合理控制。在該項技術的應用中，需要應用網絡通訊技術進行運行狀態數據收集以及對輸送機進行控制，所以在系統的設計中，要對這兩項技術進行共同設計，并保證這兩項技術能夠實現深度融合，從而保證監控系統能夠正常穩定運行。

1 PLC技術的運行原理和優勢

PLC技術的運行過程中與單片機有一定相似之處，即都能夠通過運行系統中的程序完成對設備和系統運行狀態的監控，但是PLC技術在單片機的基礎上進行了改革，相對于單片機，PLC技術擁有人機交互功能，并且通常應用計算機系統運行相關程序，所以在該技術擁有更高的抗干擾能力，同時能夠實現對設備以及系統運行狀態的更快檢測。

PLC技術的運行包括三個過程，即輸入采樣階段、用戶程序執行階段和輸出刷新階段。第一階段為PLC控制器應用掃描的方式獲取系統中的各類輸入數據，第二階段為PLC系統將掃描獲取的數據輸入到PLC控制器中，并由控制器對相關數據進行運算，在該過程中能夠實現對設備運行狀態的檢測，并為后續的控制過程打下基礎。第三階段為PLC系統將經過程序運算后的信號進行輸出，控制電路中相關設備的運行狀態，實現對整個設備運行狀態的真正改變，對于整個控制系統來說，第三階段為真正的對設備控制過程。

2 基于PLC與網絡通信技術的帶式輸送機監控系統設計

2.1 數據收集方面的設計

通過對PLC系統運行原理的研究，可以發現該系統在運行過程中會通過自動掃描獲取系統的運行數據，但是要保證系統的掃描信號能夠被有效傳遞，需要在PLC系統中結合通信系統。在監控系統的設計中，PLC系統的端口需要與通信系統進行連接，同時設置監控系統運行過程中的掃描周期，保證在各類情況下PLC系統都能夠穩定運行，在信號發送設備的終端上，要在終端設置相應的信號發射裝置，以了解帶式輸送機的運行狀態。在信號發射完成后，獲取的掃描信號需要通過通信系統進行信號反饋，為了能夠降低監控系統的建設成本，在該過程中需要對網絡通信系統進行合理設計，由通信系統將獲取的數據輸送到正確的PLC系統端口中，PLC系統對獲取的數據進行全面分析。

2.2 改變相關設備運行狀態的設計

對于帶式輸送機來說，改變設備運行狀態包括各種方式，其一為對設備進行斷電處理，這種情況發生于設備產生嚴重故障的過程中。其二為降低設備的運行功率，該過程通常發生于輸送機輸送少量貨物的過程中。其三為提高設備的運行功率，這種情況發生于輸送機需要運輸大量貨物的過程。對于第一種情況，PLC系統將對帶式輸送機的電機進行監控，監控的主要內容為電機線路的電流情況，當發現電流發生突變時，系統將按照設置的程序對電機的故障類型進行分析，這種故障包括電機內部發生短路和斷路問題，在監控系統的設計中，需要按照電機的型號確定相關參數，PLC系統經過數據比對和分析了解電機中發生嚴重故障，以對電機進行斷電處理。對于第二種和第三種情況，要求在帶式輸送機系統中設置壓力傳感器，當壓力傳感器發現貨物的重量發生變化時，會通過通信系統將信號傳遞到PLC系統中，PLC系統通過運算能力了解當前系統中需要采取的工作狀態，從而控制輸送機的運行功率，實現對帶式輸送機運行狀態的在線改變。

2.3 網絡通信系統設計

在通信系統的設計中，需要保證系統擁有很高的運行穩定性、運行高效性和信號反饋高速性，為了滿足這些要求，在系統的設計中需要從宏觀與微觀兩個方向進行控制。宏觀方面主要內容為局域網建設，為了保證該設備能夠正常運行，需要對監控系統設置獨立的局域網，從根本上保證監控系統的網絡通信系統能夠發揮應有功能。微觀為正確設置端口和服務器，對于運行高效性來說，在局域網建設中需要在系統中建設服務器，并應用光纖實現對信號的快速高效輸送，在整個系統的建設中，需要按照網絡建設的相關要求完成對網絡通信系統的全面合理建設。

2.4 開關量邏輯設計

在工業生產中，通常涉及多臺帶式輸送機的運行，這些輸送機通常情況會處于不同的運行狀態，當前常用的輸送機控制設備為繼電器，然而傳統的繼電器控制方法較為冗雜，導致對整個系統的控制效率大幅下降。在PLC系統的應用中，可以應用系統本身控制繼電器的運行狀態，在這種方法的應用中，PLC系統中將會設置信號放大器，這種方式能夠讓PLC系統產生的控制信號能夠作用在繼電器上，實現對繼電器運行狀態的有效控制，另外在帶式輸送機的運行過程中，為了能夠對輸送機的運行功率進行實時改變，通常需要應用多個繼電器對電機的運行狀態進行控制，在PLC系統的運行中，要通過合理的程序編寫實現對這些繼電器運行狀態的合理控制。

3 結論

綜上所述，在帶式輸送機監控系統的設計中，PLC系統能夠實現對設備運行狀態的有效分析與控制，而在各類運行信號的獲取和控制信號的傳輸中，需要應用網絡通信系統進行信號傳遞。在PLC系統的設計中，主要工作內容為根據輸送機型號編寫控制程序，同時確定掃描信號參數，通信系統建設的主要工作為建設專用局域網，并應用服務器進行信號處理。