方 芳

神華神東皮帶機公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017200

可編程序控制器一直在工業(yè)控制領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，但是雖著工業(yè)水平的發(fā)展，對PLC 的運算速度存儲容量提出了更高的要求，且PLC 的人機接口功能不完善，接口電路比較簡單使得工業(yè)控制方面出現(xiàn)了瓶頸在一定程度上阻礙了工業(yè)在自動化控制領(lǐng)域的發(fā)展，因此一種比PLC 功能和運算速度更強大的專為大型控制系統(tǒng)設(shè)計的工業(yè)控制計算機的 ( IPC）產(chǎn)生。

1 工業(yè)控制計算機(IPC)

工控機是在個人計算機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，采用總線式結(jié)構(gòu)，硬件的兼容性較強。IPC 有各種各樣的輸人/輸出板卡供用戶選用，有很強的高速浮點數(shù)運算、圖像處理、通信和人機交互等功能，容易實現(xiàn)管理控制網(wǎng)絡(luò)集成化。

1.1 工業(yè)控制計算機(IPC)的技術(shù)特點。

1）可靠性高，抗干擾能力強 在工業(yè)控制系統(tǒng)中，大量的開關(guān)動作是由組態(tài)程序控制激活板卡相對應(yīng)的控制通道輸出控制相對應(yīng)的信道設(shè)備，從而大大降低了傳統(tǒng)控制中的故障率 I/O 接口電路采用光電隔離措施使各單元利用屏蔽措施以防止干擾；對信息進(jìn)行自診斷利用校驗位來實現(xiàn)所采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。利用工業(yè)總線協(xié)議加強系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性；

2）強大的接口電路 對于各種現(xiàn)場信號流如電流量或電壓量、數(shù)字量，電位量；輸入輸出接口單元與工業(yè)現(xiàn)場各種開關(guān)及傳感器及隔離單元直接連接。為了提高工業(yè)控制及信息共享可通過各種通信協(xié)議平臺及交換機設(shè)備獲取多種數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)的一體化及集中處理集中控制減少系統(tǒng)的接點增強了系統(tǒng)的集中控制能力；

3）強大的兼容性，工業(yè)計算機最基本的特性就是他的兼容性很強，隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化的發(fā)展，在生產(chǎn)控制中PLC 及工控機種類繁多各種接口電路使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這就要求我們整個控制系統(tǒng)具有強大的兼容性和協(xié)議共享性。然而我們可以選擇多種控制板卡都是可以與之相兼容的使現(xiàn)實生產(chǎn)控制得到了擴大，使其控制的設(shè)備及系統(tǒng)功能更加完善。然而我們選用工業(yè)計算機來控制生產(chǎn)滿足了多種設(shè)備聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)；

4）在通信方面， 現(xiàn)代工業(yè)計算機具有多協(xié)議多網(wǎng)絡(luò)支持平臺，可通過工業(yè)總線實現(xiàn)與各種生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，例如現(xiàn)在工業(yè)中常用的CAN 總線、interbus 總線以及光纖通訊等。網(wǎng)絡(luò)兼容性較好，可與其他生產(chǎn)廠家的各種通信板卡及設(shè)備接口電路匹配。使工業(yè)控制計算機的功能大加強，能夠完善的兼容控制與管理生產(chǎn)現(xiàn)場。

2 IPC 與PLC 在煤礦皮帶機控制應(yīng)用中的比較

皮帶機運輸集控系統(tǒng)是針對礦用煤流運輸系統(tǒng)設(shè)計的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)了皮帶機打滑、超溫、灑水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、煙霧等基本保護(hù)。同時配有總線型和以太網(wǎng)接口，接入工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

工業(yè)控制計算機在皮帶機控制中的特性

1）工業(yè)計算機控制皮帶運輸具有實時性好，穩(wěn)定性高，故障率低。在皮帶運輸控制中工業(yè)計算機通過與下位機進(jìn)行同一平臺聯(lián)網(wǎng)，對皮帶的啟動停止，各種傳感器的在線監(jiān)測進(jìn)行分散采集，集中控制使皮帶運輸可靠性高，大大提高了井下的運輸能力從而提高了生產(chǎn)效率。在皮帶的運行保護(hù)方面實現(xiàn)了皮帶機的啟動打滑監(jiān)測調(diào)整電機的運行特性加大轉(zhuǎn)矩降低啟動轉(zhuǎn)速；實時采集處理超溫、灑水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、煙霧等傳感器的信息，響應(yīng)速度快定位準(zhǔn)確。計算機系統(tǒng)將全面在線監(jiān)測所有的電機驅(qū)動單元及各類傳感器系統(tǒng)，將皮帶的運行情況通過網(wǎng)絡(luò)先傳于工作面的集中控制臺，控制臺將會顯示每臺電機的運行電流及電壓是否正常，及傳感器所反饋的各種數(shù)據(jù)信息；

2） 隨著皮帶運輸自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各大礦業(yè)集團井下生產(chǎn)運輸及地面運輸裝車系統(tǒng)均采用，工業(yè)計算機控制的皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)從井下工作面到主運大巷到地面所有驅(qū)動單元及采集系統(tǒng)通過地面調(diào)度室的主控制工業(yè)計算機來完成啟動與停止。地面裝車系統(tǒng)也是通過工業(yè)計算機來控制給煤皮帶運輸機及裝煤系統(tǒng)來完成裝煤的，地面裝車系統(tǒng)通過皮帶控制器來監(jiān)測皮帶運輸情況如，跑偏、堆煤、撕裂、煙霧等。通過開關(guān)量，電流量、電壓量及超聲波傳感器來辨認(rèn)火車車箱的型號級高度和車輛運行狀態(tài)。從而給主控制機提供數(shù)據(jù)將信息顯示都裝車控制室的顯示器上供工作人員參考。根據(jù)車皮型號計算機會計算出此車的裝煤量，通過控制給煤機將煤量給入裝車漏斗緩沖區(qū)。來實現(xiàn)裝車的全過程，實現(xiàn)了煤礦井下生產(chǎn)運輸及地面裝車為一體的現(xiàn)代工業(yè)計算機控制系統(tǒng)，使煤礦企業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)高度集中。

3 結(jié)論

工業(yè)計算機的發(fā)展促使現(xiàn)代工業(yè)自動化的高度集中與控制，使我國的煤炭及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域從生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)效率大大提高。本文主要從工業(yè)計算機的特性與在工業(yè)自動化皮帶生產(chǎn)運輸中的應(yīng)用。

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