基于PLC的带式输送机集控系统的设计及运用策略

2022.12.07

王影

摘要：社会经济的发展以及科学技术的进步，进一步促进了采区皮带机集控系统的发展与完善。对于煤矿井下采区工作而言，其作为煤矿生产的重要场所，具有较高的危险性，环境相对较为恶劣。而利用PLC技术对采区皮带机进行集中控制，有效运用集控系统，能够实现采区现场岗位的无人值守，从而达到减人增效的目标，促进矿井安全性和可靠性的提升。本文就对基于PLC技术对财务皮带机集控系统的设计及运用策略进行深入分析和探讨。

关键词：PLC；采区；皮带机；集控系统；设计；运用策略

采区皮带机集控系统作为一种新型的自动化和智能化系统，其具有较强的I/O容量以及较高的灵活性和可靠性，能够对煤矿皮带机进行集中保护和控制。该系统能够形成不同功能和规模的控制系统，不仅能对单条皮带机加以控制，还能够集中控制多条皮带机构成的运输系统，从而保证系统运行的可靠性、实用性和安全性。

1.采区皮带机集控系统的设计

采区皮带机集控系统的构成主要包括工业电视系统、语音报警、保护传感器、控制分站、通信网络系统以及集控中心等部分。其中工业电视系统利用光纤加以传输，将光纤摄像仪安装在采区每个落矸石点处，这样操作人员能够对矸石流的运行状况加以查看和实时监控。语音报警装置设置在操作台中，其能够连接皮带沿线的扩播电话，从而将传感器报警信息和皮带的启停传输给工作人员。控制分站由可编程控制器构成，采用的是DP主从分站通讯模式，主站和分站都设有给煤机和皮带机头，从而对操作台传输的指令加以处理和完成。通信网络系统则是利用DP主从通讯传输主从站的数据。集控中心包含监视器和操作台，主要是对系统进行控制和监测，操作台能够借助以太网通讯对电机的电压和电流等参数、传感器的工作情况以及设备的运行状况加以显示。此外，该系统控制的模式分为就地模式、单机模式和集控模式。其中就地模式主要是控制皮带机头的就地箱：单机模式则是控制单条皮带的启停情况：集控模式是利用一键停止试下同时停车，利用一键启动实现逆矸石流开车。对于单机模式和集控模式开车而言，操作人员可以进行传感器的报警试验，对报警时的停车情况加以检验。

2.采区皮带机集控系统的运用策略

（一）有效运用保护功能和保护屏蔽

运用集控系统时应将其保护功能加以充分发挥，如系统在运行过程中出现烟雾情况时，应启动烟雾传感器驱动PLC，从而产生报警信号且停车；如果出现跑偏情况，皮带跑偏达到3s时，可启动跑偏传感器驱动PLC，以此产生报警信号且停车；如果出现堆煤情况，皮带机尾堆煤超过3s时，可启动堆煤传感器驱动PLC，从而产生报警信号，采取停车操作。对于电机温度而言，其超过报警值时，温度传感器驱动PLC会出现报警信号，并且会存在停车现象。此外，当皮带速度难以满足额定数值使，可以可启动速度传感器驱动PLC，以此产生报警信号且停车。

（二）科学处理故障

在自动启动集控系统时，如果任何一条皮带在启动过程中出现馈电开关故障或是报警或是没有启动等情况，则应在10s内对前一级的皮带加以及时停止。某条皮带在自动运行中存在故障报警且停车的情况时，应自动急停来矸石皮带，并保证去矸石皮带在跑空后加以停止。值得注意的是，如果故障在去矸石皮带停止前恢复，则应对来矸石皮带和停车皮带进行手动启动，保证系统运行的正常化。

（三）合理运用语言报警和触摸屏显示画面

在煤矿生产过程中运用采区皮带机集控系统时，必须要对系统中的语言报警和触摸屏显示画面进行合理运用。一般当某条皮带中的传感器出现故障报警时，操作台中的语言报警装置能够自动进行语音报警，检修人员能利用皮带沿线的扩播电话，合理排查和处理故障点。对于操作台中的触摸屏显示画面而言，其能够动态显示给煤机和皮带的运行情况，并将传感器的工作情况和设备的运行状况加以显示。

3.采区皮带机集控系统的运用效果

采区皮带机集控系统在实际生产中的运用效果，其主要表现在以下几个方面：一是工作条件的改善。该系统具有远程控制的功能，操作人员能够在硐室内有效控制皮带机的开停，从而改善采区的工作环境。二是岗位人员的减少。传统的运输皮带系统需要多人进行值守，而皮带机集控系统仅仅只需一名巡检人员和操作人员进行值守，就能有效控制整条运输系统，在很大程度上改变了一人一岗的操作形式，有效实现了减员增效的目标。三是安全性能高。该系统在运行的过程中，一旦出现异常情况，则能够进行故障停车保护，并且用户能够结合自身的需求对控制参数进行设定，从而保证系统的安全性。如堆煤报警功能、打滑保护功能、温保护功能、故障识别和闭锁保护功能、皮带运输保护和跑偏监测功能、烟雾报警功能、其他保护功能等。四是经济效益的提升。

4.结语

对于煤矿井下采区工作面而言，其自动化建设是实现煤矿行业发展的重要方向，能有效提高企业的综合竞争实力，促进矿井安全生产水平的提升。将采区皮带机集控系统运用在煤矿井下作业中，其能够改善井下工作环境，减少操作人员，降低生产的成本，促进企业经济效益的增加，有效培养皮带自动化集控人才，促进煤矿事业的持续稳定发展。