談PLC可編程控制程序在膠帶運輸系統中的應用
論文關(guān)鍵詞 膠帶輸送機 PLC 保護裝置 應用
論文摘要 煤礦膠帶輸送機控制運行系統種類(lèi)繁多。采用可靠穩定的控制系統，提高皮帶運轉效率，在煤礦安全生產(chǎn)中具有重要意義。本文討論應用PLC控制系統來(lái)提高皮帶運輸系統的安全性和可靠性。
1 概述
現在的膠帶輸送機系統多數采用單片機控制，運行穩定性不高，智能化不強，尤其是綜合保護裝置穩定性差，各種保護傳感器故障發(fā)生頻繁，而且主機控制模塊化，插件易損壞，更換頻率高。由于采用模塊化設計，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，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裝置，它能夠為自動(dòng)化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動(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
高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。PLC控制系統由于采用現代大規模集成電路技術(shù)，內部電路具有先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，為使無(wú)故障工作時(shí)間更長(cháng)，采用可編程二重容錯處理技術(shù)。此外，PLC控制系統帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。
1.2配套齊全，功能完善，適用性強
PLC發(fā)展到今天，可以用于各種規模的工業(yè)控制場(chǎng)合。隨著(zhù)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)應用已相當成熟。
1.3易學(xué)易用，維護方便
PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。PLC用存儲邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設備外部的接線(xiàn)，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護也變得容易起來(lái)。
1.4經(jīng)濟合算
盡管使用PLC首次投資要大些，但它的體積小、所占空間小，輔助設施的投入少；工作可靠，停工損失少；維修簡(jiǎn)單，維修費少；還可再次使用以及能帶來(lái)附加價(jià)值等等，從中可得更大的回報。
通過(guò)以上分析，采用PLC控制系統，能大大改善膠帶輸送機運行穩定差，設備易損害，成本投入高等缺點(diǎn)。它在綜合保護裝置技術(shù)中的應用十分廣泛，可行性強。
2 PLC控制程序在膠帶輸送機綜合保護裝置的應用
膠帶輸送機綜合保護裝置主要包括主機、防滑保護、堆煤保護和防跑偏保護、溫度保護、煙霧保護和自動(dòng)灑水裝置，以及沿線(xiàn)緊停開(kāi)關(guān)和全巷道語(yǔ)音報警信號等，現就PLC可編程控制系統在綜合保護裝置中的應用做如下介紹：
2.1主機
主機可采用PLC多重處理器，并行處理技術(shù)，多重抗干擾技術(shù)，軟件采用模塊化設計。使配置應用靈活，便于擴展維護，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，避免出現受潮。同時(shí)設計啟動(dòng)預告、啟動(dòng)、停止、緊急停車(chē)、聯(lián)鎖等功能的開(kāi)關(guān)量輸出。包括煙霧保護、溫度保護、超溫灑水等。
針對膠帶輸送機的頻繁啟動(dòng)，輸送帶容易出現斷帶、撕帶事故的弊端，設計膠帶點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)系統。同時(shí)可設有實(shí)驗、集控、工作3種操作方式�？筛鶕a(chǎn)，維修需要任意轉換，并可實(shí)時(shí)監測各種傳感器狀況及沿線(xiàn)緊停開(kāi)關(guān)信號。
1）在實(shí)驗操作方式下，可以對任意一種傳感器進(jìn)行實(shí)驗，并確認是否完好運轉正常；
2）在集控操作方式下，可以對某種故障傳感器進(jìn)行解除和投入。因某種傳感器突然故障或其他原因等，仍使系統繼續運轉；
3）在工作操作方式下，可以根據點(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)按鈕使輸送機正常運轉，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象，有效地遏止了事故的發(fā)生。
2.2煙霧傳感器
采用專(zhuān)用煙霧集成電路，傳感器輸出與煙霧信號成正比的電壓信號，經(jīng)電壓比較器及數字電路處理輸出煙霧超限報警信號。特別適合于礦井防火灑水，起到高溫報警的作用。
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(guò)接收滾筒上的磁脈沖，通過(guò)在標準時(shí)間內計數脈沖次數得到輪的轉速,從而得到軸轉速。實(shí)現檢測低速打滑、斷帶和超速保護。穩定性、抗干擾能力強。
2.4防跑偏裝置
可由接線(xiàn)箱和傳動(dòng)桿兩部分組成，導桿采用高速軸承接觸與皮帶同步運動(dòng)，減少了皮帶磨損，選用行程開(kāi)關(guān)，傳動(dòng)導臂大于設定時(shí)停機。
2.5堆煤傳感器
采用萬(wàn)向推桿方式，當皮帶煤倉、煤流超限時(shí)，煤流推動(dòng)導桿大于設定角度時(shí)，延時(shí)0s~4s主機動(dòng)作，皮帶停機。
2.6溫度傳感器
采用專(zhuān)用溫度集成電路和高精度轉換器、V/V轉換、電壓比較器、報警器及輸出電路。具有精度高，免校準，工作穩定可靠，設定容易等優(yōu)點(diǎn)。
2.7急停開(kāi)關(guān)
作為沿線(xiàn)維修及系統異常事故的安全鎖定，復位后方可開(kāi)機�？刹捎眯谐涕_(kāi)關(guān)設計。輸送機巷道每個(gè)緊停開(kāi)關(guān)用拉繩進(jìn)行連接，信號接入帶式輸送機控制開(kāi)關(guān)，實(shí)現在輸送機巷道內任何一點(diǎn)都能緊急停車(chē)的功能。
2.8語(yǔ)音信號器
語(yǔ)音報警信號裝置集信號傳遞、發(fā)光顯示、通話(huà)為一體。通過(guò)電壓放大器與輸送機綜合保護裝置主機相連接。在全巷道內安設多個(gè)該裝置，并通過(guò)電纜串聯(lián)連接，從而在全巷道內實(shí)現了報警功能。當輸送帶要啟動(dòng)時(shí)，它與膠帶綜合保護裝置主機啟動(dòng)信號同步響起，在全巷道內發(fā)出啟動(dòng)預警信號，提醒周?chē)毠みh離輸送帶，確保人員安全。
2.9自動(dòng)灑水裝置
灑水裝置應安裝在輸送機驅動(dòng)裝置兩側，其灑水能夠起到對驅動(dòng)膠帶和驅動(dòng)滾筒同時(shí)灑水降溫滅火的效果。它與溫度保護、煙霧保護裝置的作用是當輸送帶在驅動(dòng)滾筒上打滑，使輸送帶與驅動(dòng)滾筒摩擦，驅動(dòng)滾筒與輸送帶的溫度升高，熱量積聚，產(chǎn)生煙霧時(shí)，監測溫度信號、煙霧信號，實(shí)現自動(dòng)停機，并自動(dòng)灑水，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。
3 結論
膠帶輸送機保護裝置中PLC可編程程序控制技術(shù)的應用，方便實(shí)現了整條輸送機的邏輯控制，主要技術(shù)參數的在線(xiàn)監測，大大提高了文明生產(chǎn)與科學(xué)管理的水平，實(shí)現其速度、堆煤、跑偏的自動(dòng)檢測與溫度、煙霧動(dòng)作時(shí)的自動(dòng)灑水，可使膠帶輸送機司機心中有數，這對減員增效，降低工作的維修工作量，提高工人素質(zhì)，改善其工作環(huán)境均有一定的現實(shí)意義。
參考文獻
[1]王友峰，王茂貴，陳永勝，王和平.脈沖調速及其在架線(xiàn)式電機車(chē)上的應用[J].礦山機械，2002(8).
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