皮带输送机改造中PLC控制意义及注意要点

摘要：经济的快速发展离不开能源的支持，在我国的能源结构中，煤炭一次能源占据我国能源的极大的比重，在煤炭的开采过程中，使用皮带机进行煤炭的运输是煤炭开采中的重要环节，在煤炭的开采过程中，矿井中的运输线路较长、巷道较多且条件复杂，如果开采的煤炭无法及时运出则无法进行后续的开采作业。为做好对皮带机的管理控制，通过使用PLC来对皮带机进行自动化改造，使其更好的适应煤炭运输的管理要求，做好对于皮带机的运行监测与控制。本文将在分析皮带机特点的基础上介绍基于PLC的皮带机自动控制系统，保障皮带机的正常运行。

中图分类号：TD528

文献标识码：A

随着科技的进步使得自动化技术在工业生产中的应用越来越广泛，如何更好的实现矿井运输系统的集中安全控制管理是现今乃至今后一段时间内煤炭皮带机自动控制发展的重点，使用PLC作为煤炭皮带机自动控制的核心，实现皮带机的多种工作方式下的启停控制和各种故障监测的皮带运输监测，保障皮带机的安全、可靠的运行。

1皮带机自动控制系统的组成

皮带机的控制系统主要是由PLC控制系统、人机界面等软硬件组成，其控制系统主要以PLC作为控制的核心。其控制系统主要实现对于皮带机运行的控制以及通过加装各种运行状态传感器和相应的保护装置来对皮带机的运行状态进行检测监控，并将皮带机运行的各种信息显示在人机交互界面中，方面用户的检测查询。

1.1皮带机控制

皮带输送机是使用皮带作为牵引和承载媒介的连续输送的机械。其在工业生产、物流等的各个领域都有着广泛的应用，并在矿业开采中发挥着重要的作用，所以，做好对于皮带机运行状态的监控及自动控制保障其正常、安全运行是十分必要的皮带机的自动控制系统对于皮带机的正常、安全运行有着十分重要的意义，使用PLC作为控制核心来实现对于皮带机的控制需要注意以下几个方面的要求：(1)做好对于煤炭皮带输送机的集中监控，对皮带输送机运行时的状态进行实时的监控并在控制面板上显示皮带输送机各部分的运行参数。(2)做好对于皮带输送机的控制主要分为自动集中控制就地等几种方式之间的转换。(3)在皮带输送机启动前通过集控台发出预告信号并对设备运行系统进行自检，完成后按照预置程序顺序启动。(4)在皮带输送机运行现场设置启停按钮，并将现场的停止信号当成急停信号处理。(5)在皮带输送机上设置各种检测开关来对皮带输送机运行时所出现的跑偏、堆煤超高、低速保护等故障状态进行检测并根据程序设定进行停车。(6)做好对于皮带输送机运行设备故障的报警。

1.2皮带输送机故障检测及保护

皮带输送机在需要将井下开采出的煤炭输送到地面上，井下工作条件复杂、工况较差，从而对皮带输送机的工作寿命及工作状态造成了极大的影响，皮带输送机在运行时容易出现的故障主要有(1)大块物料装载上皮带输送机时，所形成的较大的冲击力使得皮带承受较大的冲击力，容易对皮带的覆盖层以及皮带的带芯造成破坏，对皮带造成较大的损害。(2)皮带跑偏，皮带输送机主要是依靠皮带机的驱动滚筒来带动皮带运动。当传动牛皮运动的托辊长时间运行导致皮带左右两侧的运行速度不一致时容易造成皮带跑偏，从而使得皮带磨损加剧，严重时会皮带会发生断裂。皮带机运行时还会出现煤炭在某一点堆积过多，皮带打滑、运行速度过快等问题，同时还需要在皮带输送机上设置拉线急停开关以及烟雾检测传感器等来保障皮带机的正常工作。

2做好对于皮带输送机控制的PLC改造

在对皮带输送机进行PLC控制改造之初需要对皮带输送机的运行状态及控制要求等进行分析，并制定出相应的改造方案，并组织相应的人员对改造方案进行讨论论证，确保改造方案的可行性。改造方案主要内容有：(1)确保皮带输送机的原有操作工艺不改变，对原皮带输送机的动作执行结构最大限度的保存，并在确保可行性与可靠性的基础上尽量简化对于皮带输送机的控制。(2)保留原有皮带输送机的操作方法、方式。(3)改为以PLC为核心的皮带输送机控制。

2.1做好对于PLC型号的选型

在对控制PLC进行型号选择之前需要按照皮带输送机的转速与转矩的实际需求来对主电机的功率进行计算，选择合适的变频器来做好对于转速、转矩的控制PLC根据需求来依靠变频器实现对于皮带电机的控制，同时对于皮带输送机启/停、运行、过载以及最高转速等方面对于设定相应参数，确保变频器对于PLC的控制符合需求。同时对于皮带输送机所需控制的点数进行统计，从控制点数与功率等多个方面共同选择合适型号的PLC。完成了对于皮带输送机控制PLC型号的选取后，还需要考虑皮带输送机控制的外部设置，其主要有：需要选用最为合适的熔断器来保护PLC内部的整流装置免受短路的影响。同时根据皮带输送机PLC控制的实际功率选择合适的电缆来实现对于信号的传输，并在PLC的输入侧加装滤波装置以此抑制逆变输出电压尖峰对于PLC输入信号的影响，确保皮带输送机PLC响应的可靠性。

2.2皮带输送机PLC控制改造过程中的注意事项

在皮带输送机PLC控制的改造过程中需要注意以下要点：(1)由于皮带输送机的电机功率较大，其在启停以及制动的过程中会产生较大逆向电流，为避免其对于PLC供电和通信信号的影响，应当在皮带输送机的输入侧加装滤波箱，确保输入信号及电流的可靠性。(2)同时还需要在皮带输送机电机负荷线侧加装一定数量的隔爆型电表箱，从而实现对于皮带输送机电动机实时监测的同时对每台电机的工作电压和电流进行显示，方便后期对于皮带输送机的维护保养。(3)做好PLC与皮带输送机制动电机控制开关的互锁，避免发生误操作，保护皮带输送机及人员的安全。

结语

现今，煤炭在我国的一次能源消费中仍占据着重要比重，确保煤炭的开采及合理利用具有十分重要的意义。皮带输送机是煤炭开采输送的重要设备，通过对原有的皮带输送机进行PLC改造可以有效的提升对于皮带输送机的控制效率与控制能力，从而最大限度的发挥皮带输送机的功率，推动煤矿皮带输送机的安全可靠运行。

参考文献

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[2]武福生煤矿皮带控制机的嵌入式软件技术设计与实现南京理工大学,2009(05)

[3]郑建放，等。煤矿井下皮带机自适应控制系统的设计研究山东煤炭科技，2011(05)

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