論PLC在煤礦膠帶輸送機保護系統中的應用

黃玉波 劉冠純

【摘 ?要】結合當前煤礦機械設備在信息化時代背景下的應用情況，在全面分析PLC組成結構的基礎上，結合自身從事煤礦膠帶輸送機設備管理工作經驗，重點論述了基于PLC技術的膠帶輸送機保護系統關鍵技術，希望對全面提升煤礦膠帶輸送機運行水平有所幫助。

【關鍵詞】PLC技術;煤礦設備;煤礦膠帶輸送機;保護系統

在新時代的背景下，我國煤炭科技水平得到空前的發展，煤炭設備的機械化總體水平逐步提升，各種信息技術、自動化技術正在快速地融入到煤礦機械設備中。當前，礦井膠帶輸送機由于技術的進步，正在朝著大運量、高效率、多功能、高速度等特點發展，能有效解決傳統模式下的膠帶輸送機縱向撕裂的問題。一般來說，結合煤礦膠帶輸送機的發展情況，在實踐應用中主要涉及到非接觸式和接觸式等兩種方式。我國很多學者對于將PLC控制技術應用在膠帶輸送機綜合保護系統中進行研究，重點分析了諸多的膠帶輸送機中故障類型，并提出了有效相應參數的檢測方法。比如，有學者提出借助于PLC控制的優勢，能進行膠帶輸送機保護系統的開發，并保障系統能滿足聲光報警、數值顯示以及緊急停車等功能，但其在技術應用方面還存在一定不足之處。這里重點論述了PLC技術方面的內容，并在基礎上提出了其在膠帶輸送機保護系統的應用要點。

1 ?PLC的組成結構

1.1 ?PLC與繼電器

所謂的PLC控制技術，則是能體現出融合了信息通信技術、計算機技術以及繼電器控制技術的優勢。繼電器技術是在PLC出現前的工業控制的主流，其具有較為廣泛的應用空間。但是由于PLC技術的快速普及，其遠遠超過了繼電器的應用，獲得了良好的實踐應用。

1. 2 ?PLC的基本結構

在對于PLC基本結構的全面分析的過程中，從結構來看，主要涉及到接口電路、輸入輸入模塊、存儲器、CPU、外設接口等。通過有效的編程設計，滿足輸入信號的順序控制要求。結合相應的內部結構功能，能滿足相應的控制要求。借助于地址總線、數據總線和控制總線滿足于實現輸入輸出接口、存儲器相連，有效結合實際需求來進行數據傳遞。

1. 3 ?PLC輸入接口電路

針對PLC輸入接口電路來說，主要是能有效實現保護開關信號、控制指令信號的接受，涉及到相應的膠帶跑偏開關、返煤保護、拉繩、煙霧報警、防縱撕等信號控制。對于輸出形式來看，主要是體現在晶體管輸出、繼電器輸出等。前者主要是符合頻率變化較快的情況，后者滿足于較小電流交流負載的情況。其中，考慮到繼電器往往能體現出較大的觸點功率、直接驅動負載的優勢，其具有一定的應用優勢。

結合膠帶輸送機控制系統的特點，PLC繼電器輸出點能實現對于交流2A/220V的負載的驅動，符合相應的保護動作、控制點的要求。如果存在著比較大的負載功率的情況，則應意味著如果斷開觸點則具備很大的感應電動勢，影響到相應的輸出點的使用壽命。同樣，如果存在著二級驅動增加到驅動感性負載環節，這樣就會實現輸出觸點驅動中間繼電器，在此基礎上，實現通過中間繼電器觸點驅動相應的負載。同樣，在這樣的情況下，在滿足保護觸點環節，還可以利用電流浪涌吸收器的增設方式。

2 膠帶輸送機保護系統關鍵技術分析

結合當前煤礦企業所采用的強力膠帶輸送機的實際情況，主要涉及到相應的通訊模塊、控制主機設備等模塊，并結合實際需求來配置了一系列的傳感器，能有效全面檢測系統的運行狀況，實現良好的PLC控制及保護功能。

2. 1 保護系統的控制功能

對于煤礦生產中采用的膠帶輸送機保護系統來說，能有效滿足多臺PLC控制要求，構建數據傳輸網絡，實現有效的控制功能目標。這樣就可以有效進行膠帶給煤機整個工作環節的監測工作，便于實現相關的設備運行狀態、運行參數的實時化控制，并記錄相應的數據曲線工作，將其視為重要的信息記錄。具體來說，在應用實踐中的控制方式，主要涉及到自動/手動/就地三種集控方式。對于正常化運行的環節中，大都是選擇集控自動方式，結合工藝流程的情況通過中央控制臺來實現相應的啟停工作。對于集控手動控制方式來看，能滿足有效實現在中央控制的方式下進行各個設備的操作，有效滿足無閉鎖和聯動關系的要求。在開展就地控制的過程中，則意味著全面推動現場操作的方式的開展。相應的就地操作控制箱設置在每臺設備機頭旁，并能結合工藝需求來進行相應的工作方式轉換。當設備則是通過集控啟動的方式，控制系統在明確獲得現場停車信號的基礎上，則是開展急停處理工作，滿足故障停車。一般啟動設備方式通過集控臺進行預告，在其經過三十秒之后，當符合集控自動啟動的環節，則開展按照順序的自動啟動工作。否則，現場則通過停車鈕停止啟動。

2. 2保護系統的保護功能

在進行發揮出保護系統功能過程中，應注意以下方面的問題。對于膠帶輸送機來說，設置拉線開關，符合緊急停車的要求，相應的配置間距大都為50米左右，并能滿足進行下膠帶的跑偏保護設置，全面落實設備的安全性;結合安全需求將堆煤保護和縱向撕裂保護設置在膠帶機上的給煤點，避免造成事故擴大;跑偏開關能有效適用于故障報警以及故障停車等功能要求。將堆煤傳感器設置在膠帶機頭，避免造成堆煤問題;將膠帶速度傳感器設置在膠帶機中，進行速度檢測，避免出現打滑問題;煙霧傳感器能有效檢測巷道中煙霧濃度，避免火災事故;借助于主滾筒位置的溫度傳感器，并結合實際需求來配置自動灑水功能，有效進行降溫以保護設備。

另外，系統則應全面體現出基于PLC技術的故障自診斷功能。針對PLC掃描器及適配器存在故障的情況，系統應結合網絡訊通情況來明確故障問題，并予以報警處理。針對I/O模塊存在故障問題，則應借助于狀態位偵測到故障具體情況，并予以報警處理。如果存在信號線斷線問題、模擬量傳感器故障等情況，利用PLC技術開展測量值判斷故障情況。

3 結語

綜上所述，結合PLC保護系統在膠帶輸送機中應用實際情況，能全面體現出系統的高可靠性、保護實時性的要求，有效大大提升數據處理速度，特別符合煤礦設備的應用工況條件，全面有效保障煤礦生產的經濟效益、生產效率得到全面提升。

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