PLC技术在煤矿带式输送机中的设计与应用分析

胡 波，王雪丽

（宿州学院，安徽 宿州 234000）

随着社会的不断发展，PLC技术并广泛应用到各个行业各个领域的机械设备中，特别是现代煤矿产业开采中，PLC技术的应用有效提高了煤矿开采的速度和质量.与传统的带式输送机相比，采用了PLC技术的煤矿带式输送机拥有更小的体积，更高的可靠性，更快的速度，更广阔的应用空间，弥补了传统煤矿带式输送机效率低、稳定性差、维修量大的劣势和缺点，减少了不可靠因素的产生，避免了不必要的故障和麻烦，对煤矿产业的开采起到了巨大的革新作用.那么，PLC技术是一种怎样的技术？PLC技术应用下的煤矿带式输送机有什么样的结构特征呢？控制系统是如何设计的呢？控制系统在带式输送机上能发挥怎样的功能？具体是如何应用的呢？

1 PLC 的定义

PLC的中文名字叫做可编程控制器，它是采用数学运算来达到操作设备实现控制的一种电子系统.使用时，用户需要提前根据工业需求来编制程序指令，然后通过指令的发布实现某种特定的动作和功能.

1.1 PLC技术优点

PLC技术最初是用于实现对电气设备的开关控制的.随着技术的不断，加之各类工业生产的运作模式不断改进，PLC技术的使用领域变的越来越大.这得益于它具有优良的特性.

1.1.1 价格低廉

由于现代社会，各类电子产品更新换代的速度与日俱增.电子元器件以及微级处理器的产量也在日益增加，导致价格相应出现大幅下滑，PLC相关产品器件的价格也变得相当低廉.

1.1.2 功能强大

PLC在面对各类工业生产需求时总能迅速变换角色，投入使用.这得益于它良好的可扩展性.PLC控制技术正是有了不断的更新和开发，才能让他变得更加使用.

1.1.3 共享信息通信

目前通信技术的发展日新月异，PLC控制技术也在不断完善自我结构，加入先进的通讯技术，制定了更为自由和开放式的合作模式，为更多的企业和生产线的使用提供了便捷.

1.2 PLC的使用领域

不难看出，正是因为PLC控制技术有了更加完善的技术优点，越来越多的行业领域在使用PLC技术.

1.2.1 单体机控制系统

目前世面有些玩具都有可能实现了PLC控制，包括这些玩具在内的很多单机电气，普遍都存在着大量的逻辑控制需求，正好符合PLC技术的特点.

1.2.2 机械制造业

在工业王国，制造业是最庞大的队伍.机械制造、化工、水泥、钢铁企业、制药企业等等每天都需要开启数十台上百台的机床机组在工作，存在很多的逻辑运算，存在太多的开关和继电器装置需要控制，这些都需要通过PLC实现生产流水线的实时控制.

1.2.3 动作精度控制

特别说明的是，在工业生产中，有些车床工作需要极高的精度.传统的操作方法及时再稳定再小心，也不可能让一个圆的所有半径都一致.有了PLC技术，运动PLC完善的控制操作就能很好的完成.工作人员只要设定好程序，确定需要控制的主要参数，就可以看着PLC控制下的车床自动走位，切割，加工，出型.

2 系统结构

了解PLC技术应用下煤矿带式输送机的系统结构，有助于我们更深入地了解带式输送机的运行操作模式，方便煤矿产业后期的操作和运行.一般而言，煤矿带式输送机主要分为以下几个组成部分：用于地面运输的输送机，用于煤仓运输的输送机，用于煤矿发电的运输机，虽然应用的范围和领域不同，但是都是必需的.与此对应的是三大操控系统：输煤程控系统、现场传感器，工业电视监控系统等等，对于输煤程控系统而言，又分为取煤、运煤及配煤等子系统.现场传感器的应用主要与生产现场有所联系.在生产现场需要设置相应的操作台，这个操作台可以根据实际情况选择手动亦或自动的运行模式，但是二者有所不同，手动模式要求必须在现场才能实现对输送带生产系统的控制.自动模式就充分利用了PLC技术，实现了对变频器、软起动的监督控制，实现了带式输送机的高效启动运行.

煤矿输送机普遍运用的PLC可编程控制，其传统的组合结构包括：主机体、传感器部件、操作控制台等.而在控制系统的主机体内主要囊括了处理器、输入输出设备、存储硬盘、计算控制器、继电器辅助设备等.操作控制台部分主要包括了触摸显示屏、控制开关等.

3 控制系统设计

3.1 硬件设计

控制系统的硬件设计是必须要考虑的问题，为了方便监督管理，配置的网卡还模块都需要经过仔细地考量，模拟量的嵌入和指示灯的安装都要经过仔细的分析研究.控制系统中硬件设计，是PLC技术应用的基础，能够为PLC技术的设计和应用提供必要的硬件环境，为PLC技术的作用发挥和煤矿带式输送机的高效运转提供必要的条件.

PLC控制技术，主要考虑的方向就是“过程”而且体现的服务对象就是“机械”.由硬件传感器采集到有用的信息，诸如：过程参数、过程可调范围机械适应性、机械位置等信息，传送到PLC的输入单位，经过PLC的处理器部分进行快速的识别、计算、分级处理，得到有效的控制结果，迅速传到输出单元，设备开始执行指令操作.整个流程的实现，离不开PLC技术的硬件设计，只有很多的硬件基础才能完整的体现出PLC的强大功能.

3.2 软件设计

软件设计是控制系统设计中极为重要的组成部分，在进行这部分设计的时候一定要先将煤矿带式输送机初始化至最初状态，在应用PLC技术进行软件设计的时候，一定要对各个开关的性能和位置了如指掌，编排相应的运行流程，判断出事故的停车信号，接下来进行预备预启，做出正确的技术操作，推动带式输送机软件设计的优质和高效.

4 PLC 技术运用于煤矿带式输送机后实现的控制系统功能

在实际产业运行和工程施工中，我们能清晰地感受到较之过去传统的继电器控制系统，运用PL技术设置制造的新型控制系统，具有不可替代的优势.首先PLC设计者着重要强调的设计优势就是一旦想要改变使用PLC控制运行的设备状态，只需要调整PLC的控制程序就能完成.再者PCL控制系统更显智能化，在科技手段的武装下，它运算运行速度快，操作精确性大大增加，体积虽小却能更为突出的解决电磁干扰等难题，在长期的检测性使用中，也显现出其不凡的灵活制动性和开源可扩展性，能够很好的与其他软硬件和设备想匹配.由此，我们自然而然确定了由PLC技术运用到煤矿的带式输送机控制系统后的发展前景.将PLC技术运用于煤矿带式输送机后，如果想要调整运行中的带式输送机改变速度、或者调整运动方向等，只需要更改PLC指令中的某些数值就可，大大缩短了操作时间，有利于矿井的生产建设.国内很多地区均采用PLC控制技术作为煤矿带式输送机自动化控制的首选控制系统，可以说PLC控制技术的开发和使用代表了现代矿井的电控智能水平.

为了更加切合煤矿带式输送机控制系统的实际需求，PLC控制系统需要现实以下的功能：首先要切合当地煤矿的矿井实际情况，根据年产量，进风量，主煤仓储量、日出货量、电压电力、电机功率等，确定出带式输送机的具体运行状况.并根据采区或巷道的分布确定出输送机的操作方式.其次要监测控制带式输送机的启动、暂停、终止运行的操作顺序，能快速反应出输送机司机的按键指令.并多输送机的运行速度加大监控力度，要保证整个输送机的运行状况良好，一切始终按照设计意图和设备工艺指标运行.这样才能保障煤矿带式输送机能实现运行的自动灵活便捷.第三，PLC的最重要功能在于要能实现对整条输送带的系统控制，这种控制应该是非延时的.能准确地根据实际情况，确定煤矿带输送机的跑偏、打滑、纵撕、堆煤等等突发故障的地点及时间.发生事故时，要第一时间发出报警提示，在控制台显示故障发生类型和此故障的发生位置.第四，由于矿井环境复杂，有很多需要克服的因式存在.PLC控制系统的引进使用，应该能提供实时的信息沟通和语音处理.可以有效的传递处理来自整个PLC回路的各个环节信息.PLC具备了计算机处理数据的强大能力，能够通过PLC系统的整体监控，对带式输送机的自动运行提供可靠的保护.

5 PLC 技术在煤矿带式输送机中的应用

5.1 调速型液力耦合器PLC控制

PLC技术的应用可以有效实现对调速型液力耦合器的功能监控.在此之前，有关执行器的指令要设置清晰，并通过耦合器导管的不同开度对工作液液体的流量进行不同程度的监控，调节工作腔内工作油的数量和储备，更好地调节煤矿带式输送机的运行速度和功能效果，高效化信号采集，结合PLC技术的信息收集力量，强化信息信号采集的效果.此外，充分应用PLC技术对信号进行收取的时候，要了解电流数值的大小，以便更好地了解判断不同驱动电动机的输出功率值.总之，PLC技术对调速型液力耦合器的监督和控制，能够一定程度上实现运行速度和运行流程的自动化.

5.2 液黏软起动与PLC技术控制

液黏软起动装置，是带式传输机中最基本的设备之一.在带式输送机的操作运行中，壳体上主动摩擦片与从动摩擦片之间的摩擦力会产生力矩的传递，其中，主动摩擦片与从动摩擦片采取交错状横向迭加的方式有序地组合在一起，当主动轴摩擦片旋转的时候，摩擦片之间注满控制油是极为必要的，引导从动摩擦片进行旋转的同步协调性，有助于功能性的发挥.PLC技术在液黏软起动装置的设置中，要注意配置好液黏软起动的开关量，与此同时，增加液黏软起动转换模块也是极为关键的一步，为压力容器的安全使用奠定了基础，保障了操作人员的人身财产安全.在整个操作过程中，一定要对接管厚度进行深入了解和分析，便捷焊接的操作，并最大化安全保护的效力和作用.此外，要注意接管的接触面积，一般要与压力容器的开孔面积保持一致，厚度的设置也要依据实际情况满足必备要求，保证其操作的安全性和稳定性，减轻接管的厚度，增加开孔压力容器的局部厚度.

5.3 下运盘式制动器与PLC技术

在设计煤矿带式输送机的时候，要考虑到可能出现的意外情况和意外事故，并采取一定的防范措施，设置下运盘式制动器就是必不可少的一环.正常情况下，如果没有出现什么样的意外情况，带式输送机就会保持正常的工作状态，电机保持均匀的转动，一旦带式输送机的负载量过大，就会导致电机的转速呈现出明显的上升状态，与此同时，制动力矩就会呈现出下降的态势，常见的“飞车”现象就是在这种情况下产生的.因此，及时降低转速是解决这个问题的关键所在.降低转速，首先要停止加载，但是有些时候这种方法并不奏效，这时就必要让带式输送机自动停车.作为衡量超速与否的重要参考依据，实现对电机转速的实时监控很有必要辅以转速传感器的作用，就可以有效提高PLC技术的应用和作用，推动煤矿带式输送机的高效优质.

总而言之，PLC技术在煤矿带式输送机中的应用是必不可少的，在煤矿带式输送机的设计中一定要充分考虑并利用PLC技术的优点，以最大限度地提高煤矿带式输送机的工作性能和运行效力，充分发挥PLC技术的可靠性和稳定性，提高煤矿开采的效率和速度，推动煤矿产业的不断发展.

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