主頁 > 技術(shù)文章 > 淺議PLC可編程控制程序在膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 2024-10-17

淺議PLC可編程控制程序在膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：煤礦膠帶輸送機(jī)控制運(yùn)行系統(tǒng)種類繁多。采用可靠穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，提高皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)效率，在煤礦安全生產(chǎn)中具有重要意義。本文討論應(yīng)用PLC可編程控制系統(tǒng)來提高皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和可靠性。
1、概述：
　　現(xiàn)在的膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)多數(shù)采用單片機(jī)控制，運(yùn)行穩(wěn)定性不高，智能化不強(qiáng)，尤其是綜合保護(hù)裝置穩(wěn)定性差，各種保護(hù)傳感器故障發(fā)生頻繁，而且主機(jī)控制模塊化，插件易損壞，更換頻率高。由于采用模塊化設(shè)計(jì)，小部分模塊壞時(shí)，企業(yè)往往就要更換整個(gè)大模塊，從而造成資源浪費(fèi)，加大了煤礦生產(chǎn)成本投入。而采用PLC可編程控制程序的綜合保護(hù)裝置，它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。它的主要優(yōu)點(diǎn)包括：
　　1.1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)
　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC控制系統(tǒng)由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，內(nèi)部電路具有先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，為使無故障工作時(shí)間更長(zhǎng)，采用可編程二重容錯(cuò)處理技術(shù)。此外，PLC控制系統(tǒng)帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。
　　1.2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)
　　PLC發(fā)展到今天，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。隨著PLC的不斷發(fā)展， PLC在位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中的技術(shù)應(yīng)用已相當(dāng)成熟。
　　1.3易學(xué)易用，維護(hù)方便
　　PLC可編程作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。
　　1.4經(jīng)濟(jì)合算
　　盡管使用PLC首次投資要大些，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；工作可靠，停工損失少；維修簡(jiǎn)單，維修費(fèi)少；還可再次使用以及能帶來附加價(jià)值等等，從中可得更大的回報(bào)。
　　通過以上分析，采用PLC控制系統(tǒng)，能大大改善膠帶輸送機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定差，設(shè)備易損害，成本投入高等缺點(diǎn)。它在綜合保護(hù)裝置技術(shù)中的應(yīng)用十分廣泛，可行性強(qiáng)。
2、PLC控制程序在膠帶輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置的應(yīng)用：
　　膠帶輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置主要包括主機(jī)、防滑保護(hù)、堆煤保護(hù)和防跑偏保護(hù)、溫度保護(hù)、煙霧保護(hù)和自動(dòng)灑水裝置，以及沿線緊停開關(guān)和全巷道語音報(bào)警信號(hào)等，現(xiàn)就PLC可編程控制系統(tǒng)在綜合保護(hù)裝置中的應(yīng)用做如下介紹：
　　2.1主機(jī)
　　主機(jī)可采用PLC多重處理器，并行處理技術(shù)，多重抗干擾技術(shù)，軟件采用模塊化設(shè)計(jì)。使配置應(yīng)用靈活，便于擴(kuò)展維護(hù)，易于編程，可實(shí)時(shí)顯示工作狀態(tài)及故障性質(zhì)，同時(shí)選用可靠性高的連接器件，使其布局合理、體積小、重量輕，本安電路經(jīng)防潮防水處理，避免出現(xiàn)受潮。同時(shí)設(shè)計(jì)啟動(dòng)預(yù)告、啟動(dòng)、停止、緊急停車、聯(lián)鎖等功能的開關(guān)量輸出。包括煙霧保護(hù)、溫度保護(hù)、超溫灑水等。
　　針對(duì)膠帶輸送機(jī)的頻繁啟動(dòng)，輸送帶容易出現(xiàn)斷帶、撕帶事故的弊端，設(shè)計(jì)膠帶點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。同時(shí)可設(shè)有實(shí)驗(yàn)、集控、工作3種操作方式�？筛鶕�(jù)生產(chǎn)，維修需要任意轉(zhuǎn)換，并可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種傳感器狀況及沿線緊停開關(guān)信號(hào)。
　　1）在實(shí)驗(yàn)操作方式下，可以對(duì)任意一種傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并確認(rèn)是否完好運(yùn)轉(zhuǎn)正常；
　　2）在集控操作方式下，可以對(duì)某種故障傳感器進(jìn)行解除和投入。因某種傳感器突然故障或其他原因等，仍使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；
　　3）在工作操作方式下，可以根據(jù)點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)方式，先讓輸送帶得到緩沖，然后第二次按啟動(dòng)按鈕使輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，既減輕了膠帶撕帶接頭的緩沖壓力，避免了膠帶斷帶撕帶現(xiàn)象，有效地遏止了事故的發(fā)生。
　2.2煙霧傳感器
　　采用專用煙霧集成電路，傳感器輸出與煙霧信號(hào)成正比的電壓信號(hào)，經(jīng)電壓比較器及數(shù)字電路處理輸出煙霧超限報(bào)警信號(hào)。特別適合于礦井防火灑水，起到高溫報(bào)警的作用。
　　2.3速度傳感器
　　速度傳感器具有發(fā)光管和光電接收管，通過接收滾筒上的磁脈沖，通過在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖次數(shù)得到輪的轉(zhuǎn)速，從而得到軸轉(zhuǎn)速。實(shí)現(xiàn)檢測(cè)低速打滑、斷帶和超速保護(hù)。穩(wěn)定性、抗干擾能力強(qiáng)。
　　2.4防跑偏裝置
　　可由接線箱和傳動(dòng)桿兩部分組成，導(dǎo)桿采用高速軸承接觸與皮帶同步運(yùn)動(dòng)，減少了皮帶磨損，選用行程開關(guān)，傳動(dòng)導(dǎo)臂大于設(shè)定時(shí)停機(jī)。
　　2.5堆煤傳感器
　　采用萬向推桿方式，當(dāng)皮帶煤倉、煤流超限時(shí)，煤流推動(dòng)導(dǎo)桿大于設(shè)定角度時(shí)，延時(shí)0s~4s主機(jī)動(dòng)作，皮帶停機(jī)。
　　2.6溫度傳感器
　　采用專用溫度集成電路和高精度轉(zhuǎn)換器、V/V轉(zhuǎn)換、電壓比較器、報(bào)警器及輸出電路。具有精度高，免校準(zhǔn)，工作穩(wěn)定可靠，設(shè)定容易等優(yōu)點(diǎn)。
　　2.7急停開關(guān)
　　作為沿線維修及系統(tǒng)異常事故的安全鎖定，復(fù)位后方可開機(jī)�？刹捎眯谐涕_關(guān)設(shè)計(jì)。輸送機(jī)巷道每個(gè)緊停開關(guān)用拉繩進(jìn)行連接，信號(hào)接入帶式輸送機(jī)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)在輸送機(jī)巷道內(nèi)任何一點(diǎn)都能緊急停車的功能。
　　2.8語音信號(hào)器
　　語音報(bào)警信號(hào)裝置集信號(hào)傳遞、發(fā)光顯示、通話為一體。通過電壓放大器與輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置主機(jī)相連接。在全巷道內(nèi)安設(shè)多個(gè)該裝置，并通過電纜串聯(lián)連接，從而在全巷道內(nèi)實(shí)現(xiàn)了報(bào)警功能。當(dāng)輸送帶要啟動(dòng)時(shí)，它與膠帶綜合保護(hù)裝置主機(jī)啟動(dòng)信號(hào)同步響起，在全巷道內(nèi)發(fā)出啟動(dòng)預(yù)警信號(hào)，提醒周圍職工遠(yuǎn)離輸送帶，確保人員安全。
　　2.9自動(dòng)灑水裝置
　　灑水裝置應(yīng)安裝在輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置兩側(cè)，其灑水能夠起到對(duì)驅(qū)動(dòng)膠帶和驅(qū)動(dòng)滾筒同時(shí)灑水降溫滅火的效果。它與溫度保護(hù)、煙霧保護(hù)裝置的作用是當(dāng)輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，使輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦，驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶的溫度升高，熱量積聚，產(chǎn)生煙霧時(shí)，監(jiān)測(cè)溫度信號(hào)、煙霧信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)，并自動(dòng)灑水，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。
3、結(jié)論：
膠帶輸送機(jī)保護(hù)裝置中PLC可編程程序控制技術(shù)的應(yīng)用，方便實(shí)現(xiàn)了整條輸送機(jī)的邏輯控制，主要技術(shù)參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)，大大提高了文明生產(chǎn)與科學(xué)管理的水平，實(shí)現(xiàn)其速度、堆煤、跑偏的自動(dòng)檢測(cè)與溫度、煙霧動(dòng)作時(shí)的自動(dòng)灑水，可使膠帶輸送機(jī)司機(jī)心中有數(shù)，這對(duì)減員增效，降低工作的維修工作量，提高工人素質(zhì)，改善其工作環(huán)境均有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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