带式输送机智能控制技术设计与应用

李开领

摘 要 伴随我国机械制造行业的发展，种类机械产品逐步得到了推广与应用，带式输送机就是其中的主要代表。由于带式输送机具备长距离、大运量等显著特点，被广泛应用于冶金、煤炭、矿山、粮食等行业，但受传统的机械设计的影响，难以满足现代行业发展的应用需求。因此，在现代智能技术发展背景下，智能控制技术为传统带式输送机提供了契机，机械设计也逐步向自动化、智能化转变。基于此，本文结合煤矿井下运用场景，以芜湖市爱德运输机械TD75型带式输送机为例，对智能控制技术的设计与应用展开探讨，以适应未来高效、安全、节能的发展趋势。

关键词 矿井;TD75型带式输送机;智能控制;设计应用

引言

目前，矿井带式输送机仍然以独立控制技术为主，这一技术受制于机械设计及控制方式的影响，存在控制方式滞后、效率低下及安全性不高的问题，已经无法满足现代矿井机械发展及应用的趋势。为此，TD75型带式输送机通过智能控制技术与运输机械的融合，提升了产品的质量与效率，更使智能控制技术得以深入应用。

1TD75型带式输送机概述

芜湖市爱德运输机械有限公司所开发的TD75型带式输送机，执行GB10595-89《带式输送机技术条件》等相关的国家标准，以及JB/ZQ8008-88《带式输送产品质量分等》等相应的检测标准。该型带式输送机具有输送量大、维护方便、成本低廉、结构简单等优势，且具备较强的通用性，能够广泛应用于建材、冶金及煤炭、矿山、粮食等不同行业，用于输送温度在50℃以下的散状物料或成品物件。能满足工艺布置（水平、倾斜、凹凸孤曲线）要求，可以单机输送，也可多台或与其他输送机组成水平或倾斜的输送系统[1]。其输送量最大可达3000m3/h。

2带式输送机智能控制技术设计

2.1 智能控制系统结构

在TD75型带式输送机的设计中，为满足煤矿行业的生产与应用需求，通过智能控制系统对带式输送机运行工况、工作方式、环境参数等进行实时监测，实现带式输送机的智能控制。其系统设计结构如图1所示。

2.2 智能控制系统原理

从带式输送机的智能控制系统结构可知，系统主要由控制主站、网络结构、井下控制分站及相关设备等部门构成，具体的设计原理如下：

（1）控制主站。主要通过系统数据的实时交换，以实现对井下带式输送机状态的远程监控。同时，利用地面控制主站及智能控制冗余站，对井下的设备进行调度与控制。

（2）网络结构。对于井下带式输送机的智能控制信号传输，采取现场总线及工业以太网相结合的方式，从而建立调度中心与设备间的通信。

（3）井下控制分站。主要完成对设备传感装置的数据进行收集，并将数据信号进行处理与转换，对设备的运行参数进行实时的调整，并建立与井上的通信反馈机制，以实现整体的智能控制。

（4）相关设备。指智能控制系统中所涉及保护系统安全的各类传感器以及通信设备[2]。

3带式输送机智能控制功能应用分析

3.1 控制模式

矿井带式输送机属于常用设备，不仅要满足生产上的需要，更要具备良好的维保功能。因此，基于智能控制系统的应用基础上，带式输送机还形成了不同的控制模式，包括就地检修模式、远程手动模式及远程自动模式。在实际的机械操作过程中，可以根据不同的需求进行模式的转换，以满足井下作业的需要，如在就地检修模式下，维保人员可以利用控制器进行皮带启停控制。

3.2 故障自诊断

故障自诊断功能，是带式输送机为保证智能控制系统数据稳定性而设计，由网络故障自诊断，PLC故障自诊断，传感器和信号线故障自诊断等组成。网络故障自诊断主要诊断光缆损坏及信号干扰问题;PLC故障自诊断则针对适配器及扫描器故障时，将网络通信失败的节点向控制中心进行反馈，当PLC的I/O模块发生故障时，则由井下控制分站根据I/O模块状态进行反馈。传感器和信号线故障自诊断，主要负责的内容为设备失效等问题的诊断与反馈。

3.3 系统保护

针对带式输送机的应用特点，在智能控制系统中对系统的安全性进行了优化，应用了多样化的保护功能。该功能的实现依托于各类传感装置的部署，对系统的状态进行实时化的监测，对进行预警控制。具体的保护功能包括带式输送启停、跑偏故障、打滑故障，撕裂故障、皮带温度等。

3.4 數据采集

井下带式输送机运行状态的监测，主要来源于设备数据的采集，以通过监控画面进行直观的展示，具体的内容由信息图实时显示、工况图动态显示、故障保护信息显示等内容。信息图实时显示，主要是对设备的开停状态、动态调节及传感数据进行显示，以便对设备的运行参数进行掌握。工况图动态显示，主要是针对输送机的运量、效率进行统计。故障保护信息显示，主要对设备运行过程中的故障信息进行显示，为针对性的检修提供便利。

4结束语

总之，在现代行业生产及技术需求下，智能控制技术的应用，实现了带式输送机安全、高效及节能的目标，并通过对智能控制系统的设计，优化对设备的监测与控制，极大地提升了设备的应用效率，压缩了行业的应用成本。实践证明，带式输送机智能控制技术的设计与应用，符合创新性及实用性的要求，为带式输送机智能控制技术应用提供了参考。

参考文献

[1] 彭博欣.煤矿井下带式输送机运行的相关问题研究[J].科技传播，2014，（18）：85，83.

[2] 高兴源.煤矿井下带式输送机运行的相关问题探讨[J].煤矿现代化，2016，（4）：113-115.