中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A

摘要：隨著科學技術的發(fā)展，PLC技術在各個生產領域中得到廣泛應用，對電控裝置的穩(wěn)定性和可靠性控制有重要的決定作用，同時也直接關系著煤礦帶式輸送機的正常運轉。基于此，本文首基于帶式輸送機電控裝置中PLC的作用進行分析研究，分析PLC控制系統(tǒng)的功能，進而對PLC在煤礦帶式輸送機電控裝置中的應用進行探討。

關鍵詞：電控裝置；帶式輸送機；PLC；應用性能

引言：

帶式輸送機是煤礦井下生產中的重要運輸設備，其運行水平的高低直接關系著煤礦生產運輸的經濟效益。在煤礦運輸中，對帶式輸送機的安全性和可靠性要求較高。而PLC技術的實現(xiàn)，對煤礦帶式輸送機電控系統(tǒng)的控制有重要作用，具有安全可靠、控制精度高、適應范圍廣的特點。然而，面對煤礦井下生產運輸的困境，加強PLC技術在帶式輸送機電控裝置中的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、 煤礦帶式輸送機電控裝置系統(tǒng)PLC程序設計

為了改善煤礦帶式輸送機控制系統(tǒng)的性能，采用PLC技術設計，對提高煤礦帶式輸送機控制系統(tǒng)的安全性、可靠性、經濟性、穩(wěn)定性等，具有十分重要的意義。由于PLC技術設計的煤礦帶式輸送機具有較強的靈活性、可擴展性和抗干擾能力，因此PLC技術設計的帶式輸送機在煤炭運輸系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，作為主要的運輸設備。帶式輸送機與傳統(tǒng)的繼電器相比，帶式輸送機控制技術比較靈活、方便，即可以通過PLC控制程序改變帶式輸送機的運作方式，保證帶式輸送機電控系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。例如某煤礦的帶式輸送機為井下運輸原煤使用，在煤礦井下生產中，工作環(huán)境都較為惡劣，并且需要采用連續(xù)工作制[1]。為此，對于煤礦帶式輸送機電控裝置的設計，煤礦帶式輸送機主要由電動機、液力推桿制動器、減速機、一級驅動液筒、改向液筒、膠帶機逆止器構成[2]。其中，其參數設計是：一般設計的運輸長度為1200mm，輸送帶選擇ST2000，膠帶寬度為1200mm ，膠帶機速度為3.0m/s，電壓等級為AC660V，輸送能力為800t/h，物料松散比為1.2t/m3。結合《煤礦安全規(guī)程》的相關要求，根據煤礦井下控制對象，對于帶式輸送機電控系統(tǒng)的設計，應具有以下功能：具有較大的啟動力矩和較小的騎電動加速度果農；具備友好的人機界面及故障記憶功能，這些都是皮帶輸送機電控系統(tǒng)設計中不可缺少的，選用MT506MV觸摸屏作為人機界面，可以顯示輸送機工作狀態(tài)、工作方式、電機電流等工作參量；具有相應的自動保護功能；具備檢修、集控、就地及手動控制等各種控制方式的選擇，當輸送機工作處于集控工作狀態(tài)時，在啟動、停止狀態(tài)前，必須進行前、后級設備的連鎖控制，然而在就地狀態(tài)下，可以通過皮帶輸送機的操作人員進行控制。因此，在帶式輸送機電控系統(tǒng)設計中選用PLC進行控制，利用PLC可編程控制器對主機的運行速度進行控制和調節(jié)，其中，CPU處理器、輸入輸出設備等。PLC控制煤礦帶式輸送機電控系統(tǒng)如圖1所示[3]。在PLC控制下，在輸入輸出口中，既可以實現(xiàn)對膠帶跑偏、皮帶張緊力下降、高低速打滑等保護，也可以實現(xiàn)對電動機、油泵電機及調速型液力耦合器推拉勺桿的控制。由于PLC技術設計的帶式輸送機控制系統(tǒng)主要分為手動、自動、停止三種控制狀態(tài)，通過操作平臺的功能轉換開關進行狀態(tài)切換，而對于煤機的起停及皮帶機的起停，可以采用人工控制的方式。皮帶輸送機電控系統(tǒng)中，PLC技術的實現(xiàn)，可以有效控制帶式輸送機的運行速度。

圖1 煤礦帶式輸送機電控系統(tǒng)

二、 PLC在煤礦帶式輸送機電控裝置中的應用

（一） PLC技術在帶式輸送機中調速型液力耦合器的應用

對于PLC技術在帶式輸送機中調速型液力耦合器的應用，其工作原理是：利用PLC控制技術預先設定電控系統(tǒng)中執(zhí)行器的執(zhí)行命令，然后結合調速型液力耦合器導管的開度大小來決定輸送機電控系統(tǒng)工作液體的流量，這樣不僅可以有效控制煤礦帶式輸送機腔內工作油的流量，也可以對其工作運行速度進行有效控制。然而，在傳統(tǒng)帶式輸送機電控系統(tǒng)設計中，雖然采用驅動式技術的應用，可以實現(xiàn)帶式輸送機信號的采集，但PLC技術的應用，可以使帶式輸送機信號的采集更簡單化，其可以根據帶式輸送機工作電流數值的大小來判斷輸送機中各個驅動電動機的輸出功率值，如圖2所示，顯示的是煤礦帶式輸送機PLC控制流程圖[4]。

圖2 帶式輸送機PLC控制流程圖

（二） PLC技術在煤礦帶式輸送機中的液黏軟起動裝置制動器的應用

PLC技術在煤礦帶式輸送機中的液黏軟起動裝置制動器的應用，其工作原理是：首先將液黏軟啟動裝置安裝在輸送機殼體上的主動摩擦片上，然后通過主動摩擦片、動摩擦片兩者之間橫向跌加的作用，使產生的油膜剪切力能有效傳遞煤炭運輸的力矩。在這樣的條件下，就可以對帶式輸送機的主動摩擦片和動靜摩擦片的油膜厚度就能進行有效調節(jié)，同時也可以根據帶式輸送機實際的需求來調節(jié)動摩擦片的運行速度以及力矩大小，PLC技術實現(xiàn)了無極調速功能。然而，在帶式輸送機電控系統(tǒng)設計中，雖然電液比例閥在運行中的功能是固定不變的，但帶式輸送機無極調性能的實現(xiàn)，可以對電液比例閥的間隙大小進行有效調節(jié)。因此，為了確保煤礦帶式輸送機設計的科學合理，應合理配置液黏軟啟動裝置的開關數量和D/A轉換，采用PLC技術對電液比例閥的大小進行有效控制和調節(jié)，使PLC技術在帶式輸送機上能充分發(fā)揮可控軟起動的作用[5]。

（三） PLC技術在煤礦帶式輸送機的下運盤式制動器中的應用

對于下運盤式制動器中PLC程序設計的應用，與傳統(tǒng)的繼電器相比，PLC控制技術的實現(xiàn)可以顯著提高其安全性，主要表現(xiàn)在：傳統(tǒng)的帶式輸送機容易發(fā)生安全事故，歸其原因主要是帶式輸送機的控制性能并沒有得到相應完善，造成設計的帶式輸送機不能有效控制系統(tǒng)中電動機在發(fā)電過程中產生的負載力矩，在過大的負載力矩條件下，將會逐漸降低電動機的制動力矩，進而造成電動機轉速過快而引起安全事故的發(fā)生。為此，面對傳統(tǒng)帶式輸送機存在的弊端，利用PLC控制技術進行煤礦帶式輸送機電控系統(tǒng)的設計，在傳統(tǒng)的電動機的運轉速度基礎上，對帶式輸送機中電動機的運轉速度進行合理調節(jié)，有效控制電動機的轉速，從而實現(xiàn)自動的控制功能。但需要注意的是：若需要測量電動機的轉速，則可以采用轉速傳感器技術，這樣就可以有效調節(jié)帶式輸送機的運轉速度。

三、 總結

科學技術不斷發(fā)展的今天，隨著計算機技術和自動化技術的不斷提高，PLC廣泛應用于各個生產領域中，具有安全、可靠、自動化程度高的特點。然而，面對煤礦井下生產運輸中所遇到的困境，采用PLC技術進行皮帶輸送機的設計，滿足了當前煤礦企業(yè)井下運輸生產的綜合自動化的需求，提高煤礦井下的自動化運輸水平，確保井下安全生產，以保證煤礦企業(yè)的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]李長海. PLC在煤礦帶式輸送機電控裝置中的設計與應用[J]. 山東煤炭技，2014，04：135-136.

[2]胡宇松. 煤礦帶式輸送機電控系統(tǒng)的PLC程序分析[J]. 工礦自動化，2009，11：100-102.

[3]屈凡非，何永平，薛建東. 井下帶式輸送機保護裝置現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 煤礦機電，2009，06：40-43.

[4]李劍峰. 礦山帶式輸送機控制新技術研究應用[J]. 電氣傳動自動化，2013，02：24-30.

[5]張曉永，宗成國，張超，徐魯輝. PLC在帶式輸送機閉環(huán)控制的應用[J]. 煤礦機電，2011，05：58-60.

作者簡介：

姚亮，男，漢族，江蘇徐州人，初級職稱，本科，單位：江蘇省徐州市技師學院建筑工程系。