浅析PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用张强

浅析PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用张强

张强

（鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市010300）

摘要：PLC技术是一种可编程控制器，其凭借自身强大的功能而得以广泛应用，快速代替了以往的继电器控制器。在微电子技术迅猛发展的背景下，PLC技术也得以迅猛发展。研究表明，将PLC技术应用到煤矿皮带运输系统中，可提高运输系统的安全程度及工作效率，有利于煤矿企业经济收益的大幅提升。探讨在煤矿皮带运输系统中如何应用PLC技术，是技术人员需要研究的重要课题。

关键词：PLC技术；煤矿；皮带运输系统；应用

一、PLC控制系统构成

1.1地面控制中心

地面控制中心主要是以综合操作平台为核心，其主要位于中央控制器。PLC主要就是通过自动控制及手动控制两种方式开展，其中，自动控制系统在实践中可以利用操作平台发送相关控制信号，基于具体操作对皮带运输机进行系统的启停控制，再对其下达指标，进而对相关设备进行实时控制。手动控制的作用就是补充完善自动控制，应用在一些突发状况的处理过程中。控制中心的操作平台在其内部设置中包括了信号转换器及隔离的继电器，系统设置包括两个上机位，主要是通过双CPU的冗余控制系统对其进行管理，也就是利用工作主机及备用模块系统对其进行系统管理，再通过软件编程实现对CPU的模块监控及相关主控权利的转移。在实践中工作主机产生故障的过程中主要就是通过备用的CPU系统开展工作，其中最重要的就是要保障两个CPU系统模块的型号相同。

1.2皮带运输分站

在操作中井下皮带运输机控制分站主要是通过PLC通讯接口与井下的Controllet网络进行系统连接，再把分站中的相关监测信息传送给地面控制中心，进而构建一个系统的监控系统，在操作中可以对整个皮带运输机进行监控及控制，可以真正实现皮带运输机生产运输系统自动化及智能化。在操作中基于实际生产需求，应用计算机软件对其进行系统的编程处理，再输入到PLC的内部系统之中，通过整机的调试保证对应的参数吻合，通过相关软件进行编程操作，利用Profibus专用电缆与PLC保持无障碍通讯，进而实现整个系统的有效控制，提升整个工作的科学性，在实际中地面生产系统的主要流程具体如图1。

二、探讨西门子PLC在煤矿皮带运输系统中的应用

某煤矿作业环境恶劣，根据运输的需求，采用西门子S7-300系列的CPU315PLC和电脑作为人机交互界面，外接皮带运输机的保护传感器，形成煤矿皮带运输系统，其硬件配制结构如图2所示。该皮带运输系统具有以下五个功能：第一，运用的这款西门子PLC可编程控制器有32路输入和32路输出，可靠性高、扩展能力强，且维护简单、抗干扰能力强，非常适合于本次项目中恶劣的煤矿工作环境；第二，根据实际需求给皮带运输机配备专业的保护传感器，实现设备的可靠启动、运行以及停车；第三，该系统能随时根据实际生产中出现的突然情况进行相关参数的修改或设定，操作起来非常简单；第四，操作员坐在电脑跟前直接可以监视和控制整个运煤系统的运行情况，非常方便实用，集中指挥控制整个运煤系统；第五，该皮带运输系统还能检测到各种故障信号，并自动做出检测，便于相关人员立即发现故障、排除故障，避免故障的扩大化，保证生产的安全。

2.1控制方法

通常，煤矿皮带运输系统应用PLC技术的方法有三种：检修方式、手动控制方式及自动控制方式。在实际的煤矿生产中，操作人员可结合具体需求自主选择。自动控制需要完成紧急停车、正常停车及正常启动这几个任务。在煤矿皮带运输系统运行中，保护装置主要负责采集各种资料与数据，而PLC技术则需要精准运算与分析所有输入口收集到的各种信号，然后做出合理而科学的判断，并恰当发出指令，最终实现皮带运输系统的智能控制。而手动控制主要涵盖有急停、停止及启动等功能。在启动皮带运输系统的检修模式时，保护装置就会自动停止运行，然后就可对皮带运输系统中各种设备进行调试管理、养护及维修等，在此过程中能够依据相关要求对某个设备做单独启动。

2.2保护功能

该系统中安装了温度传感器、纵撕传感器、烟雾传感器以及速度传感器等，这些传感器组成了皮带运输机的外部保护系统。传感器全部接入到PLC上。在实际工作中，一旦这些传感器感应到异常信号，立即就被PLC接收，并进行运算分析，做出相应的指令，如发出故障报警信号，相关人员立即采取有效措施排查故障、解决问题。

2.3效益分析

该煤矿将PLC技术应用到皮带运输系统之后，细致观察与研究了其三年的运行情况，发现运输系统具有很高的可靠性，而且故障发生率较之以前有明显降低，这就给皮带运输系统的稳定、安全及健康运行提供了保障。另一方面，煤矿皮带运输机大幅降低了故障率，还可为煤矿企业运营成本的降低创造条件。检修方式、手动方式及自动方式的恰当搭配，可提高普代运输系统的工作效率，并且还可将工作人员从繁重、繁琐的工作中解放出来。同时，应用了PLC技术的煤矿皮带运输系统具有十分先进的人机交互界面，管理及操作工作者借助计算机显示屏就可实时、全面、动态地掌握皮带运输系统的运行情况，从而可做到及早发现各种隐患因素，进而可做到及早处理各种故障问题，以便确保皮带运输机可长时间处于稳定、正常运行状态。在研究中还发现，PLC还具有十分强大的组网功能及扩展功能，在科学技术快速发展的过程中，煤矿企业可以结合具体需要给系统内适当增添一定的设备，以推动皮带运输系统沿着自动化方向快速发展，而不用对整套系统进行全面更换，这就可大幅节约财力与人力，最终给煤矿企业经济效益的提升开辟了新途径。

三、结语

总之，煤矿皮带运输系统的PLC技术应用前景十分可观，不管是对运输的管理还是对应急情况的处理，都能够起到良好的效果，在减少了劳动力的同时，提升了系统安全性和可靠性。

参考文献:

[1]李强.煤矿皮带运输系统中PLC技术运用实践研究[J].能源与节能，2018（03）.

[2]王宝琳.PLC技术在煤矿皮带运输集控系统设计中的应用[J].机械管理开发，2017，32（05）.

[3]李学磊，王琳.PLC技术下煤矿皮带运输系统的自动化研究[J].产业与科技论坛，2016，15（23）.

[4]王强.电气工程中自动化设备的抗干扰措施分析[J].工程技术：文摘版，2015（65）.

作者简介：

张强（1991.7-），男，内蒙古鄂尔多斯，内蒙古大学创业学院单位：鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司，研究方向：浅析PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用。