PLC技術在膠帶機停送電和恒壓供水方面的應用

摘 要：陜西有色榆林煤業洗煤廠704皮帶在停送電和恒壓供水方面常常出現故障。根據現場實際進行了技改，實施效果表明該兩項技改避免了停電頻繁操作隔離把手對設備造成的損害，恒壓供水在實現節電節水效果的同時，極大地改善系統的工作性能。通過技改有效延長膠帶運輸系統的使用壽命，具有良好的技術、經濟效益。

關鍵詞：PLC技術;膠帶機;停送電;恒壓供水

陜西有色榆林煤業洗煤廠704皮帶正反轉由獨立的兩套華寧系統控制，現場使用雙閉鎖線控制，通過PLC技術進行改造，實現膠帶機停送電和恒壓供水。通過調整保護參數，皮帶啟停點，健康點參數，并調試與PLC通訊，實現獨立主控控制，達到杜絕作業人員誤操作，更全面的保障作業人員及設備安全的目的。

1 PCL技術在膠帶機停送電的改造

1.1實施背景

陜西有色榆林煤業洗煤廠704膠帶機擔負著塔樓外銷，和儲煤場儲煤的任務，正反轉運行，是極其關鍵的設備。由于704運行時間長因而常常會出現一些小問題需崗位工緊急斷電處理，而檢修電工檢修范圍大，配電室操作停送電需要幾十分鐘時間完成，給銷售帶來了很大不便，影響煤炭運輸。再者就地頻繁操作隔離把手停送電對設備機構會造成很大破壞，操作不當還會出現隔離把手直接損壞，造成觸電危險，存在安全隱患。利用倉下配電室備用AEG斷路器，在上位機做操作程序和按鈕，通過PLC中間繼電器，控制AEG斷路器分合閘，進而達到704停送電效果，及時的解決了緊急斷電需要時間過長，影響銷售售煤，避免了因停電頻繁操作隔離把手對設備造成的損害，也大大降低了因停送電造成的觸電隱患。

1.2改造方法

經過整改倉下配電室備用斷路器，在上位機做操作程序和按鈕，通過PLC中間繼電器，控制AEG斷路器分合閘，進而達到704停送電效果現場皮帶檢修時通過PLC中間繼電器，控制AEG斷路器分合閘，進而達到704停送電效果，并在現場進行閉鎖上鎖。主要改造方法：

（1）利用數據總線通訊控制模式，在上位機WINCC斷路器故障監控操作畫面，如圖1所示，m387.2合閘按鈕;m387.6延時保護，設定分閘后2分鐘后允許再次合閘，防止意外或者頻繁操作啟動，給于變頻器頻繁上電保護;m387.4儲能，斷路器狀態正常允許合閘;m387.3分閘按鈕;i13.2斷路器狀態信號;t43延時定時器實現就地/遠程操作、故障復位、分合閘的操作，解決了遠程停送電問題，為今后實現智能化礦井發揮基礎性作用。

（2）本技術采用了可靠性高、使用簡單、編程靈活的工控設備PLC和萬能式斷路器作為主要控制設備，避免相關信號干擾，無需重新布線就可以改變控制功能。

（3）系統采用了斷路器和PLC的有機融合，方便工作人員持續對設備運行狀態與故障報警的監控。

（4）實現可靠的電氣連鎖功能，當有人作業時，操作按鈕成灰色狀態其他人員無法操作，達到實時連鎖功能。

1.3改造效果

絕大多數配電室內，變頻器電源斷路器均未采用PLC控制，都采用手動隔離控制。改進后解決了緊急斷電需要時間過長影響銷售售煤問題，避免了因停電頻繁操作隔離把手對設備造成的損害，也大大降低了因停送電造成的觸電隱患。

（1）項目經濟效益。對704皮帶停送電消耗的時間及消耗的材料費進行了統計對比，停送電效率較以前提高，每天至少能節約20分鐘，一年可節約122小時的停送電時間。按照保守估算最低影響生產時間1%計算，122小時*2500噸/小時*450元/噸*1%=137.2萬元 ，每年節約故障影響時間創效估價約137.2萬元。

（2）項目社會效益。本技術是一種實現低壓變配電遠程監控和遠程停送電操作的裝置，大大減少停送電時間，提高供電的穩定性與可靠性;可使線路或電氣設備停電后通過采用本系統在短時間內恢復供電，無需工作人員到達現場才能解決問題，工作效率提高;由于結構合理，使用方便，所以有著很大的實用價值和推廣價值。

2 PCL技術在恒壓供水方面的改造

2.1 實施背景

系統皮帶擔負著鐵路外銷任務，是極其關鍵的設備。外銷任務緊的時候連班運行，放煤時間過長，煤塵較大，環境質量極差，因鐵路運銷系統距離遠、皮帶長造成廠內水壓無法供達，增壓泵啟動時需要專人負責開和關，有時故障時需要及時關停，由于線路較長無法及時到達，現計劃通過壓力傳感器輸入，plc控制，集控員在上位機遠程操作控制。

2.2 改造方法

利用現有PLC和配電室備用抽屜柜，在倉上在加裝壓力儀表，利用step7編寫自動控制出程序，并在上位機WINCC上做出控制面板。充分利用自動化PLC控制，智能化儀表，實現無人值守，恒壓供水。利用現有PLC和配電室備用抽屜柜，在倉上在加裝壓力儀表，利用step7編寫自動控制出程序，并在上位機WINCC上做出控制面板。

利用鐵路倉下配電室備用備用抽屜柜控制機尾增壓水泵，利用PLC控制抽屜柜，用西門子step7編寫水泵恒壓供水控制程序。然后在上位機做操作程序和隱藏對話框，通過點擊主畫面按鈕，彈出隱藏控制對話框，用對話框上的按鈕選擇需要的控制方法進行增壓泵控制。詳細改造方法：

（1）利用配電室抽屜柜替換現場防爆開關;現場去掉防爆開關后，水泵附近空間變寬闊，減少防爆開關保養維護。

（2）鐵路倉上最高處中水管路上安裝智能壓力控制器儀表，如圖2所示。用來測量倉上水壓和控制水泵。然后放線把測量儀表和鐵路倉上分站連接，把數據傳回PLC。該智能壓力控制器是集壓力測量、顯示、控制一體的高精度智能化儀表。具有自動檢壓、延時動作、恒壓控制、漏壓保護、保護電機不頻繁啟動、缺水保護等多種功能。

2.3 改造效果

節約人員清掃成本：原來清掃需要4小時，水泵增壓后人員需2小時清掃完成。控制水泵的時候再也不用人跑在機尾控制了，對講機一句話，集控員就操作完成，省時省力。水泵實現恒壓供水，當集控員把控制打在自動的時候，水壓低于2兆帕水泵自動開啟，倉上水壓高于4兆帕自動停止，減少水泵不必要的空轉運行，提高設備使用壽命。

（1）項目經濟效益。根據噸水節約用電和材料節約結合計算，年節省費用20萬元，

（2）項目社會效益。本技術確保了選煤廠鐵路系統供水壓力基本恒定，提高泵房的自動化程度，改善了選煤廠的作業環境，達到了穩壓節能的目的，對提高選煤廠自動化水平有著深遠影響和推廣價值。

3 結論

陜西有色榆林煤業洗煤廠704皮帶在停送電和恒壓供水方面常常出現故障。根據現場實際進行了技改，實施效果表明該兩項技改避免了停電頻繁操作隔離把手對設備造成的損害，恒壓供水在實現節電節水效果的同時，極大地改善系統的工作性能。通過技改有效延長系統的使用壽命，具有良好的技術、經濟效益。

參考文獻：

[1]涂鵬紹.PLC自動化集中控制技術在煤礦膠帶機中的應用[J].電子世界，2021（08）：178-179.

[2]武喜章.PLC技術在礦山機電節能控制方面的應用分析[J].當代化工研究，2021（08）：71-72.

[3]張宇棟.基于PLC的膠帶機運行狀態監測與綜合保護系統開發[J].礦業裝備，2021（06）：222-223.

作者簡介：

高虎衛（1985-），男，漢族，陜西佳縣，本科，助理工程師，工作于陜西有色榆林煤業有限公司，研究方向：電氣工程及其自動化。