PLC在带式输送机电气控制系统中的应用探讨

马一铭 程亮

【摘要】文章主要对PLC在带式输送机电气控制系统中的应用进行了有关介绍，其中工业计算机作属于一种上位机，可对机器运行状况进行实时显示以及集中控制;PLC属于一种下位机，可有效收集现场内的各种信号以及数据，并完成实时控制。这种装置不仅能合理控制单台胶带机，还能依据数据的传输，对多条胶带机进行集中监测以及控制。

【关键词】PLC;带式输送机;电气控制系统

带式输送机作为矿山运输工作中的关键设备，对实现煤矿的生产运输具有重要意义。它因结构简易、运输量大、系统稳定以及操作简便等优势逐渐成为多数工业生产流水线以及矿产材料运输中使用最广泛的一种设备，在工业生产过程中起到关键性作用。近几年来，伴随着我国工业技术的逐渐完善，煤炭产业的发展开始进行整合更新，所以煤炭高效化运输成为目前发展的一大重点问题，过去的带式输送机其性能以及输送量已经不能满足煤矿发展的新需求。因而长距离、高性能、大运量以及节能化等内容已经成为当前带式输送机进一步发展的新要求。

一、带式输送机电气控制系统组成以及工作原理

此系统主要分为手动、自动模式以及和单台、集控模式等。手动模式多用来对单台进行调试以及检修故障。在手动状态时，传感器的作用主要为检测以及报警等，还可在传感器发生故障时对其进行强迫启动。而自动模式多用于对单台以及多条胶带机进行集中控制，属于一种正常状态下的工作形式。集控需在自动条件下才可正常运行，主要是指多条胶带机所进行的远程监控。

第一，系统组成。此系统主要是计算机终端、传感器以及电气操控等三部分组成的。在此系统里，最重要的控制部件为PLC，它通过与外围传感器进行充分结合，来完成防护以及操控等功能。在此次的研究分析当中，主要对电气的操控部分做相关研究，其中客户监控端主要是指计算机终端，应用这个系统可以借助操作页面组态王来监测胶带机的运作过程。此外，还能对多个传感器的运转状况进行严格监控。在PLC中，直接以及间接连接传感器，可将此当做输入开关量，从而对胶带机的正常运转起到有效的保护作用。

第二，系统工作原理。此系统开始启动时各台设备进行预警;地面输煤生产线上的各种设备需严格依据逆煤流方向进行顺序延时起动，并依据顺煤流方向进行顺序延时停车;输煤线上的任何设备出现故障以及其他原因所导致的运输工具停车时，来煤方向的各项设备需及时停车，避免造成煤大量堆积;在发生突发意外等紧急状况时，所有的设备都能利用车内的急停按钮完成紧急停车;对全部设备的运转状况进行实时的监测，同时把所收集到的信息以及数据传输至PLC与计算机;所有设备的运行以及故障状况都可以准确的在计算机屏幕上进行显示。

二、电气控制系统的保护原理及界面设计

第一，PLC程序设计。此系统的防护设计主要包含掌控运输状况、进行逻辑计算以及对各类信号做出实时监测等，而想要完成这项过程必须要应用PLC设备。首先要求所有的传感器对胶带机发出的多种信号进行实时监测，而PLC对这些信号进行接收以后，可以利用自带的处理器科学判断这些已经接收到的信号，并依据操控输入的有关准则以及程序完成操控，进而实现运作前预警、设备正常使用以及保护胶带机的目的。（1）开关量信号：开关量信号主要包括温度堆煤、拉绳闭锁、煤位、烟雾以及主电机返回等，同时可以将其分成无电位开关量以及有电位开关量这两类。对于本身就有电位的开关量，其PLC的开关量大小要严格参考标准的电压DC24V，因此需要把不标准的电压通过合理转化，成为PLC可以准确识别的标准化电位。（2）频率信号。借助速度传感器，把峰值为5V的方波信号进行输出，同时由PLC的高速计数端口进行接受，并且对胶带机的运行速度进行检测，进而完成打滑以及断带保护等工作。这两者之间的关系为：f=120v，其中v是指胶带速度，单位为m/s;f是指输出频率，单位为HZ。此系统对于输送机速度的控制情况表现为：皮带机在正常运行的状态下，PLC利用速度传感器对胶带输送机的速度进行检测，同额定相较，若检测的实际速度大于70%VN（胶带机额定速度）时，其设备运行速处于正常范围内;若检测的实际速度≤70%VN，且持续一段的时间，则可能是出现了打滑故障;若检测的实际速度介于0和30%VN之间，并持续一段时间时，则可能是出现了断带故障，需要及时采取措施进行处理。（3）模拟信号处理。利用电流互感器对主电机的三相电流进行合理检测，先将其转换成0～5A的交流信号，并经由电量变动器进行光耦分离，将其转化为0～5V的直流信号，最后把它送到PLC模拟量输入模块当中。0～5V的电压信号同0～5A的电流信号这两者之间相互遵循严格的线性关系，可以准确反映主电机三相电流有没有出现短路、过载以及断相等状况。

第二，组态界面设计。控制系统中的上位机应用工业计算机IPc610同组态软件组态王之间相互结合。并把siemensPLC200经过PCI电缆连接至计算机的RS232串口，建立起MPI網络并实现通讯联络。经由组态软件所研制出来的人机界面图像比较清楚，将设备的运转情况以及各部分执行传感器的状况准确显现出来，可实时检测参数并有效查询数据信息等。

综上所述，带式输送机电气控制系统有操作简便、智能化程度高等优势，可快速适应固定式以及可伸缩式输送机所包含的多种复杂控制以及全面防护的要求，其应用的范围比较广泛。此装置不仅能有效完成对单台胶带机的控制，还能利用数据的传输完成对多条胶带机的全面监测以及控制，其市场价值比较高。

参考文献：

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