煤矿胶带运输机中PLC技术的应用探析

赵莹

摘要：依靠PLC技术可实现煤矿生产作业不同工作面之间的实时信息流通，并以胶带运输机运行原理为基础，通过PLC技术的中央控制室对胶带运输机进行操作，以此实现胶带运输机的远程操作，并实时监控煤矿运输作业开展情况。在煤矿运输期间存在胶带运输机跑偏、撕裂等故障，此时可运用PLC技术实时控制，可有效降低故障发生率。由此可见，在煤矿运输作业中，PLC技术具有较高应用价值。

关键词：煤矿；胶带运输机；PLC 技术

引言

PLC技术是基于电力传输网络宽带信号系统，使穿过既有的电源线路构建形成区域网络。对于煤矿产业来说，PLC技术以更为快捷、安全的方式，极大地扩展了区域网络覆盖范围。在煤矿产业机电控制中，PLC应用广泛，不仅用于网络数据传输，可以将载有的网络数据加载于电流上，应用电线传输后通过解调器解离出网络数据，最后传输至计算机，实现了无线上网、监控等，实现了高效率传输。而伴随着现代技术的发展，矿井生产的机械化程度不断增加，PLC技术不仅有助于矿井机电系统运行效率的提升，而且极大地降低了运行能耗。

1 PLC技术概述

作为一种可编辑逻辑的控制器，PLC技术主要由三部分构成：控制芯片、通信单元和输出单元，相当于内部存储编程器，主要负责相关程序的运行，同时具有逻辑运算的能力，由此发出相应指令完成相关程序的控制。PLC技术将数据运算方法和网络编程控制器综合到一起，从而进行工业化生产的自动化管理。可以说，在该技术中网络编程控制器等是非常重要的一部分。编程存储器作为网络编程控制器的单元格，使用编程存储器可实现自动化控制和数据计算等，而且将其运用到煤矿机电控制中，还可灵活调整机电设备，这样设备的利用效率也会大幅提高。我国的矿山开采行业也能向着自动化、智能化控制方向发展。从物理层面来看，PLC技术分为结合式与固定式两种类型。结合式是将各种元件，如显示器、存储器等组合到一起使用，而固定式是将这些元件全部固定。从中可以看出，结合式技术的操作更为灵活，若其中部件出现问题技术人员只要将其拿出维修便可，而这也会为企业节省很多维护成本。所以将 PLC 技术应用到矿山机电控制中，不仅能将煤矿开采工作的质量、效率全面提高，还能确保施工作业的安全、稳定。

2 煤矿胶带运输机 PLC 集成控制系统的构成

煤矿胶带运输机PLC集成控制系统由控制单元、远距离通信系统、显示单元等部分构成，在高效通信系统作用下，能够实现煤矿运输信息的实时传递，对胶带运输机运行状态实时调节，以此确保胶带运输机能够始终处于高效运行状态下。通过PLC技术系统实现远距离通信传输后，可对胶带运输机运行状况进行监控监测，若有故障发生可及时发现，同时依靠通信系统实现故障报警，用于提醒相关人员及时检修处理，将故障控制到最低。在工业显示单元作用下，可将PLC技术监测结果及胶带运输机信息数据运用可视化图表影像的方式呈现出来，便于管理人员掌握胶带运输机运行状态，精准把控煤矿运输数据，为高效精准作业决策的制定提供依据。PLC技术的核心为集成控制系统，以通信系统为纽带，将PLC技术各功能单元进行衔接，在通信传输、实时监控、可视化呈现等功能下，可完成胶带运输机的自我监视，一旦有故障发生，运输机将会在PLC系统控制下实现自我诊断与初步调节。

3 PLC技术在煤矿胶带运输机中的具体应用

3.1 综合保护系统

综合保护系统是重要的子系统，其作用在于确保智能控制系统的稳定运行，实现对输送带进行全程监管、控制。实际运行时，输送带受自身因素或其他因素影响，极易发生跑偏、过压、过流等问题，而控制器能根据传感器提供的相应信号进行预警，情况严重时能自动停车。采用该系统时，上位机的主要作用在于实时采集相关运输参数，如果电压值不稳定，能及时发出过压预警；如果电流值不合理，能发出过流预警；如果温度超出合理范围，能发出过温报警信号，且洒水装置处于自动运行状态，进行降温处理；当采集数据显示撕裂故障、胶带堆煤情况等，均能发出相应的报警信号；如果胶带存在跑偏情况，为一级跑偏时及时发出跑偏报警信号，为二级跑偏时自动停机保护。另外，发出其他报警信号后，系统自动停机保护。

3.2 煤矿生产准确监控

煤矿带式输送机由多个系统组成，包括清洁系统、输送带、滚动系统、装卸系统等。为了更好地发挥PLC系统的功能，可以在煤矿带式运输机的结构系统中设置监控装置和通信模块，以监控运行参数、偏差、堆垛速度、，从而实现信息和数据的及时反馈。PLC集成控制系统融入到煤矿胶带运输机设备中后，可精准控制煤矿运输网络，在监控设备及通信系统作用下实现煤矿生产运输作业的准确监控与实时关注。此外，在实际集成控制管理期间，PLC系统可操作胶带运输机端部的控制站，当胶带运输机发生故障问题时，通过调节端部控制站内启停按钮，使胶带运输机紧急停止运输。对于煤矿胶带运输机而言，其最常见的故障问题为跑偏，故可将跑偏开关设置在胶带运输机端部控制站内，若胶带运输机发生一级跑偏故障，胶带运输机发出警报，若跑偏问题严重，属于二级跑偏，PLC系统将会直接控制胶带运输机停车，防止跑偏故障进一步扩大。除跑偏故障外，撕裂故障同样常见，为减少故障损失，可在PLC集成控制系统功能单元基础上，设置撕裂保护，尽可能降低撕裂问题损失。PLC集成控制系统能够实现煤矿生产作业的实时监测，且在通信单元作用下，能够使煤矿生产数据快速传输至各个功能单元中。为更好地应对煤矿运输期间的紧急意外事故，可增设拉线开关，当有紧急意外情况发生后，可通过拉线开关进行快速停车。

3.3 系统运行优化控制

节能降耗是PLC控制系统的重要功能之一，主要从2个方面着手降低带式输送机运行过程中的电能消耗。①对输送煤量和运行速度进行检测，确保两者之间相互匹配，避免长时间高转速运行造成的电能浪费；②对于大型企业不同时间段的电价存在差异，通常深夜的电价相对便宜，白天的电价相对更高，配合煤仓的使用，在确保煤仓安全的情况下尽量降低用电高峰期设备的运行速度，提升用电低谷期设备的运行速度，从而减低企业的电费支出。系统启动运行后，首先检测保护是否正常，不正常则拒绝开车并预警，如果保护正常则进行软启动，然后开始对带式输送机的运行速度、输送煤量以及煤仓料位等信息进行实时检测，并结合用电时间段分析是否满足调速条件。如果满足调速条件，则开始进行优化运算，确定最优的运行速度，下达指令对变频器进行控制，输出对应的供电频率，实现带式输送机运行速度的优化控制。

结束语

将PLC集成控制系统融入到煤矿运输作业中是极为必要的，能够集成化操作监管胶带运输机运行状态，继而营造安全可靠的煤矿运输环境。从应用角度来看，依托于PLC技术能够实现信息实时传输，并可准确监控煤矿生产作业，当胶带运输机出现故障问题时，还可实现故障问题的自动诊断与调节，同时还可根据作业需求的不同而人性化转变操作模式，以此确保煤矿运输作业可顺利进行。

参考文献

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