李 浩

（山西長治三元晉永泰煤業(yè)有限公司，山西 長治 047100）

引言

帶式輸送機廣泛應用于我國煤礦開采工程，作為最重要的運輸設備，直接影響著整個工程的開采量，將自動化控制技術應用在帶式輸送機工作過程中可以有效解決在輸送中存在的故障問題，有助于提高開采工程的機械管理質(zhì)量和效率水平，同時延長設備的使用壽命，保證礦井工作的安全性與穩(wěn)定性。

1 技術優(yōu)勢

新時期，以PLC技術為代表的帶式輸送機自動化控制技術最為常用，該技術以數(shù)字運算的形式實現(xiàn)對相關傳輸設備的控制，技術編程人員可以根據(jù)工程的實際需要編寫好控制程序的命令流，作為數(shù)字化與自動化技術的集成體現(xiàn)。隨著電子元件的整體性能逐漸提升，相關電子產(chǎn)品的應用成本得到了顯著降低，有效降低了自動化控制技術的開發(fā)和設計成本。其突出優(yōu)勢還表現(xiàn)在以下幾方面：

1）功能優(yōu)勢。帶式輸送機自動化控制技術的功能強大，在PLC技術不斷完善的過程中，邏輯運算、順序控制等外延功能賦予了帶式輸送機更高效、穩(wěn)定的動能[1]。

2）編程優(yōu)勢。在繼承了傳統(tǒng)繼電控制形式優(yōu)點的基礎上，自動化控制技術保留了線路清晰的特點，并大幅度降低了輸送機運行過程中的程序編寫難度，更符合礦井開采運輸人員以及電氣技術管理人員的專業(yè)操作慣性。

3）突出的抗干擾能力。應用自動化控制技術的帶式輸送機內(nèi)部集成了更多高效電路，且在輸送設備的生產(chǎn)過程中引入了更先進的抗干擾技術，降低了故障發(fā)生概率。不僅如此，在應用了自動化控制技術后，帶式輸送機可以更好地開展自我檢測，有利于及時發(fā)現(xiàn)潛在故障[2]。

2 技術模塊

2.1 硬件模塊

以PLC技術為代表的帶式輸送機自動化控制技術主要由ROM、CPU、輸入電路和輸出線路等組成控制芯片，其中邏輯信號處理流程可以對輸送機加以控制，增加了整個體系組件的集中度，降低了電磁信號對系統(tǒng)的不良干擾。其中，在硬件系統(tǒng)中的信號顯示模塊中，應根據(jù)操作需要安裝模擬盤，采用發(fā)光管組成顯示器，進一步顯示帶式輸送機的運行狀態(tài)，以便相關工作人員在操作臺就能實現(xiàn)對帶式輸送機的實時監(jiān)控。在自動化技術的硬件模塊中，故障顯示模塊是最重要的部分，為了確保整個自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要對帶式輸送機在運行過程中的常見故障進行一一編號，同時在信號模擬盤下方安裝數(shù)碼管，將正常工作狀態(tài)時的數(shù)碼管顯示為“0”，將其他故障原因設置為其他對應數(shù)碼管的數(shù)字，以便相關工作人員能夠明確掌握帶式輸送機在運行中的全故障類型，并初步形成故障說明表，如表1所示。

表1 帶式輸送機自動控制技術故障顯示說明

在故障顯示的基礎上，還應在操作臺外部安裝相關警報電笛，當出現(xiàn)上表所述的故障時能夠及時進行自動報警，確保相關工作人員能夠及時進行人工處理。

需要注意的是，帶式輸送器的傳感裝置的選用應具備以下幾點功能。首先，是監(jiān)測皮帶運行狀態(tài)的速度傳感裝置，以確保能夠及時發(fā)現(xiàn)皮帶的異常運行速度，并經(jīng)由主控制回路產(chǎn)生信號。其次，是溫度和煙霧傳感裝置，考慮到礦井開采運輸環(huán)境的特殊性，為了保證生產(chǎn)環(huán)境的安全性，在帶式輸送機的相關設備中還應對運行過程中的溫度和煙霧濃度進行檢測，當出現(xiàn)溫度異常情況時能夠?qū)Φ谝粫r間啟動降溫灑水裝置，降低環(huán)境內(nèi)的整體溫度。當輸送機運行環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度超過0.1 mg/m3時，立刻發(fā)出警報信號并采取有效防護措施。最后，是皮帶跑偏和煤位傳感裝置。當皮帶在運行過程中出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象時能夠立即監(jiān)控主機及時停止皮帶，同時檢測煤炭運輸高度，防止超載。

2.2 軟件模塊

以PLC自動化控制技術的軟件系統(tǒng)為例，其現(xiàn)場控制和遠程控制都需要借助以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳輸與交換，在帶式輸送機遠程控制的操作服務器上普遍帶有客戶端及驅(qū)動，整體軟件框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 軟件系統(tǒng)模塊框架結(jié)構(gòu)

作為自動化控制結(jié)構(gòu)，其人機界面的整體設置更人性化，相關操作人員可以借助計算機顯示器和相關設備進一步與帶式運輸機系統(tǒng)進行綜合對話，整體的操作性更強。不僅如此，操作界面的綜合設計更簡潔，各類按鈕和菜單簡潔直觀，為技術作業(yè)人員提供識別操作上的幫助，同時將全過程產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進行存儲，以供后續(xù)查詢需要。軟件模塊中的圖形界面可以實時顯示各類數(shù)據(jù)圖與畫面，例如設備運行參數(shù)曲線、故障預警，使技術人員更全面地了解和掌握實施運行情況，為后續(xù)參數(shù)調(diào)整和控制提供真實依據(jù)。自動化控制技術的軟件模塊還包括對故障信息的實施記錄與分析，當帶式輸送機出現(xiàn)故障時，可以自行與數(shù)據(jù)庫故障類型進行比對，并明確區(qū)域和位置，為技術人員排除確認故障提供科學的決策建議[3]。

3 應用分析

3.1 基本功能

在應用帶式輸送機的自動化控制技術時，需要考慮到單部和多部輸送機的基本功能。就單部帶式輸送送機來說，在運輸?shù)倪^程中，整個皮帶系統(tǒng)應處于可全線語音呼叫與預警的狀態(tài)，以此來保證能夠及時處理緊急事故與安全隱患，避免安全事故的發(fā)生。相應地，在落煤點還要安裝遠程視頻監(jiān)控設備，并在輸送機上安裝防止跑偏、堆煤等相關的保護裝置。針對多部帶式輸送機，在自動方式下應根據(jù)工程需要完善程序功能，確保啟動與停止的靈敏度，能夠有效實現(xiàn)單臺設備的啟停，且控制臺還應具備自診斷功能和自主記憶功能。

3.2 過程控制

自動化控制技術中的過程控制是針對井下復雜開采情況的傳感和保護裝置，在實際應用中可以幫助自動復位，有效避免安全事故的發(fā)生。需要注意的是，在帶式輸送機運行的過程中，除了完善的自動化控制系統(tǒng)還需要具備相關的手動控制功能，以便加強對電機的安全保護。

3.3 故障維修

受礦井生產(chǎn)條件復雜等多方面因素的影響，帶式輸送機在運行中不可避免地會出現(xiàn)各種故障，為了有效避免安全隱患的發(fā)生，減少故障產(chǎn)生，在應用自動化控制技術的過程中還應加強對相關設備和系統(tǒng)的綜合維護。一方面，在設備層面，應加強對自動化系統(tǒng)硬件設施的全方位檢查；另一方面，在軟件系統(tǒng)層面，要做好對不同軟件模塊功能的測試。在日常維修和養(yǎng)護的過程中，應進一步引入更先進的人工檢測模式，力求全面排除各項故障和安全隱患。

4 結(jié)語

作為煤礦開采工程關鍵的生產(chǎn)運輸系統(tǒng)，應進一步提升帶式運輸機運行的穩(wěn)定性和安全性，加快實現(xiàn)自動化控制改造。作為相關工程人員，應全面深入地了解自動化控制技術在帶式輸送機上的應用優(yōu)勢，積極開展技術研究，不斷提高應用效果，在有效降低運行故障和安全隱患發(fā)生率的同時，全方位提高皮帶運輸過程的質(zhì)量和效率水平，加快煤炭工程的自動化設備改造與技術升級。