浅谈煤矿带式输送机中PLC技术的应用.pdf

总第 1 9 3期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 7 9 8 ． 2 0 1 5 ． 0 9 ． 0 2 7 浅谈煤 矿 带式输送机 中 P L C技 术 的应 用 苏华 兴 天地 常州 自动化股份有限公司， 江苏 常州2 1 3 0 1 5 摘要 煤矿带式输送机具有连续性强、 效率高的特点， 是煤矿企业运输煤炭的首选 ， 在煤矿带式输送机控 制系统中应用 P L C技术 ． 可改变带式输送机的运行方式， 从而大大提高系统的可靠性与生产效率。文章在 阐述带式输送机工作原理的基础上， 对 P L C控制技术的基本功能进行简单介绍， 并结合某煤矿情况提出具 体应用实例。 关键词 煤矿机械； 带式输送机； P L C技术 中图分类号 T D 6 3 4 ． 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 5 0 9 - 0 0 7 1 0 2 随着煤矿生产规模的不断扩大 ， 煤炭运输过程 中。 带式输送机的重要性也越来越突出， 在带式输送 机控制系统 中应用 P L C技术 。 可大大提高系统 的运 行效率 ， 且系统的灵活性及可扩展性也有所增强 ， 整 个系统的 自动化程度也得到有效提升 ， 因此 P L C在 煤矿带式输送机中的应用也越来越广泛。 1 带式输送机及 P L C控制系统 带式输送机是一个环形封闭带， 输送带绕经驱 动滚筒及机尾换向滚筒 ， 输送带的重力会使其形成 一 个凹面 ， 因此要采用拉 紧小车或拉紧滚筒等拉紧 装置 ， 增加其表面张力 ， 以便 于承载货物[ 1 ； 托辊起 到支撑货物重量输送带重量的作用 。 输送机处 于运 行状态时 ， 电机带动传动滚筒进行转动 ， 将货物运至 远端 。在带式输送机控制系统 中应用 P L C技术 ， 可 以通过改变 P L C控制程度而改变 输送机 的运行方 式 ． 大大提高系统 的灵活性 ． 而在 P L C控制系统实 际应用过程 中， 通常具备 以下功能 首先可较好适应 煤矿带式输送机的运行工况与操作方式 ， 控制带式 输送机的启停 、 运行速度及运行状态 ， 保证输送机按 照既定的操作工艺运行 。其次 ， 实时监控整个带式 输送机系统的运行状态 。 分析输送机实际的故 障类 型 ， 并在系统发生故障时发出故障警报 ， 以提高故障 处理的针对性与时效性 。最后 。 利用 P L C通讯接 口 对输送机各个环节的信息进行处理与交流 。P L C技 术取代 了传统的继 电器 ， 大大提高了煤矿带式输送 机 的安全性 、 精确性及 自动化程度 。 为煤矿的安全生 产提供保障。 2 P L C在煤矿带式输送机控制系统中的应用 某煤矿企业带式输送机控制系统 中共包括三条 输送带 ， 即地面运输 、 煤仓运输及煤矿发 电运输 ， 主 要以输煤程控系统、 现场传感器系统及监控系统组 成控制系统。操作控制 台设置于生产 现场 系统操 作平 台 Wi n d o w s X P ， C P U通过 P R O F I B U S网络与上 位机进行 通讯 ， 通 过 MP I实现触摸屏与 P L C的通 讯 ， P L C之间则通过工业 以太网互相通讯 。 2 ． 1 P L C系统的选择 选择 P L C设备时 ， 要计算 出一些基本参数 ， 以 保证设置配置符合系统要求， 主要包括带速、 各点张 力、 带强和张力等 ， 此处仅列 出带速计算公式如下 VQ ／ 3 6 0 0 S K p Q为输 送带 的运 输能 力 ， t h ； S为输送 带上物料截 面积 ， m K为输送带倾 角系 统 ， P为输送带上物料堆积密度 ， k g m 还要分析托 辊转动部分质量、 输送带载重、 输送带本身的重量， 以计算出输送带的阻力。 此外 。 要确定头部清扫器阻 力、 空段清扫器阻力 、 倒料 口附加阻力和进料出料加 速阻力等 。 2 ． 2 硬件 系统 本系统中， 主控制器采用具有 MP I 及 P R F I B U S 两个接 口的西 门子 C P U 3 1 5 2 D P 。 开人开 出模块根 据 I ／ O点数进行配置 ． 本 系统 中共计 6个 开入模块 与 3个开出模块 ， 并包含 1 个输出模块 。 该输 出模块 配置 8路多种信号模拟量 ． 输 出模块中有熔 断器及 指示器与之对应 ， 开关量 I ／ O通道设有隔离装置 。 其 主要作用是通过继 电器实现现场与控制室之间传输 信号 的隔离。输送带工作体系统为新型原煤带式输 送机 ， 具有倾 角大、 距离长 的特点 电机为 y系统三 相导步电机 ， 定子绕组为 △接法。 2 ． 3 软件系统 软件系统包括公共程序 、 自动控制程序 和手动 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 6 ． 1 2 作者简介 苏华兴 1 9 7 8一 ， 男 ， 江苏常州人， 工程师， 从事工程项 目管理技术工作。 71 苏华兴 浅谈煤矿带式输送机中P L C技术的应用 第2 4卷第9期 控制程序等三大模块 ， 自动浮动切换开关处 于开启 状态 ， 系统会跳过 自动程序直接进入手动模式 而 自 动浮动切换开关处于关闭状态 ， 则会直接执行 自动 模式 ， 公共程序控制 自动程序 与手 动程序 的切换 。 操作时需要注意。 执行 自动程序时要求系统处于初 始状态 ， 如果系统未处于初始状态 ， 则要手动操作恢 复 ， P L C通电时 ， 标志位根据各开关位置进行设置 ． 选择相应的流程 ， 可起到判断系统事故停车信号的 作用 。 事故停车完成后再进行设备预启 如预启时间 在规定时间范围内， 可直接发送启动命令 ， 主设备会 根据逆煤流方向启动 ， 所以设备会按照 同一方向延 时启动 ； 反之则要重新选择流程 。 3 煤矿带式运输控制系统的具体功能 3 ． 1 自动 配煤 根据不 同煤种的加仓要求 、 系统可实现 自动配 煤功能 ， 配煤时会根据一定顺序 向超低煤位仓配置 ， 当超低煤位状态消除后再 向低煤位仓配煤 ， 直至低 煤位仓信号消除 ， 再根据顺序配煤。如顺序配煤过 程 中出现低煤位仓或超低煤位仓 ． 则 以低煤位仓为 优先配煤仓 ， 当其低煤位状 态消除后再转入正常的 顺序配煤 ， 所有煤仓均为满煤位时系统会处动停机。 自动配煤的方法有两种， 即单路与双路 ， 其 中单路配 煤是根据程序设定好 的方法进行配煤 ， 而双路配煤 则先将其 中一种配置完成 。 然后将煤源停下． 直至输 送带上无余煤 。 再切换三通档板 ， 实现另一路输送线 路的配煤工作 。 3 ． 2 故障 自诊 断故障与显示功能 如果系统 中 P L C扫描器、 适配器等部件出现故 障 ， 系统会根据网络通信情况对其做出判断， 并发出 警报 ； 如果传感器 、 信号线等部件发生故障 ， P L C可 以根据测量值对故障情况做出判断， 并发出警报。 显示功能则是通过计算 机显示屏将 系统 的运行状 况、 主要保护 、 参数和设备相关信息等显示 出来 ， 并 能显示各种保护传感器 的工作状态 ， 比如输送带 的 电流及速度参数等 。 3 ． 3运行联锁方式 本系统中输煤控制系统包括 自动程控、 远程手动 和现场手动三种控制方式， 无论系统处于何种运行状 态， 其发生故障时均可进行联锁跳闸。本系统启动时， 每条胶带对应的除尘器先启动． 停止时。 则会先停止第 一 台供煤设备， 停动过程中， 每台设备会根据设置好的 延时时间向下台设备发送停机命令， 以便其清除余煤； 如果系统发生故障， 故障点下游设备不会受到影响， 会 继续保持原有的工作状态， 而上游设备则会受故障影 响自动停机 ， 需等到排除故障才可恢复运行， 这种运行 联琐的方法可有效控制设备异常启动。 3 ． 4 辅助功能 系统具备报表管理及打印功能 ， 以便于用户根 据管理需要从系统 中获取各种报表。而系统控制 中 心可通过对应的用户名 、 口令等设置不同的权限， 以 对系统进行对应操作 ， 从而实现系统的安全管理等。 总之 。 P L C在煤矿带式输送机的应用有效提高 了系统的安全性与可靠性 ， 在提高系统生产效率的 基础上降低系统故障率 ， 从而降低企业的生产成本 ， 提高经济效益。 参考文献 [ 1 ] 张树生， 张阳． 基于 P L C的全矿井胶带运输机集中 监控系统[ J ] ． 国内外机电一体化技术， 2 0 1 4 3 3 5 38． [ 2 ] 宗小平． 语言声光报警、 自动断 电装置在胶带运输机 中应用[ J ] ． 能源技术与管理 ， 2 0 1 2 2 8 28 3 ． [ 3 ] 尹建平． 胶带运输机胶带跑偏的原因及对策[ J ] ． 四川 水泥 ， 2 0 1 3 2 2 7 ． 『 4 ] 于苏梅． 安全保护技术在大型胶带运输机 中的应用 [ J ] ． 科技情报开发与经济， 2 0 1 3 1 6 2 7 7 2 7 8 ． [ 5 ] 梁美玉， 李莉 ， 陈坤． 基于蚁群算法的井下无线传 感器网络节点定位研究 [ J ] ． 煤 矿机械 ， 2 0 1 0 1 2 48 5 0 [ 责任编辑 路方] 上接第9页 ④在采煤机截割部传动系统中， 应按 照低速要求来设计各传动部件 ， 以获得更 高的使用 寿命 。⑤在使用 中加强采煤 机的检修 ， 发现问题应 及时解决。⑥在保证安全生产前提下， 应该加强管 理 ， 避免不必要 的停机 ， 采取措施提高采煤机 的开机 率。 参考文献 [ 1 ] 徐亚军， 王国法． 基于滚筒采煤机薄煤层 自动化开采技 7 2 术[ J ] ． 煤炭科学技术， 2 0 1 3 ， 4 1 1 1 6 9 ． [ 2 ] 季俊成． 综采工作面三机配套设备的合理选择[ J ] ． 煤 炭技术 ， 2 0 1 1 ， 3 0 4 1 61 7 ． [ 3 ] 张佳伟． 综采设备的配套关系及采煤机技术参数的选 择[ J ] ． 煤矿机械， 2 0 0 0 3 5 7 ． [ 责任编辑 路方]