[摘 要]根据实际的运输情况和要求，为了确保安全生产和提高生产效率，煤矿井下皮带运输中将采用PLC取代原有的继电控制。文章简要介绍了PLC及其在煤矿井下皮带运输中功能的实现，对PLC系统的构成和工作原理进行详细分析，并阐述了PLC在煤矿井下皮带运输中的应用，并对皮带运输自动控制系统发展前景进行了展望。
　　[关键词]PLC；煤矿；皮带运输；电气制动
　　中图分类号：TD634.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0350-01
　　煤矿皮带运输机是煤矿的主要设备之一，皮带运输系统是煤矿生产中最常用的系统。随着科技的不断发展，软件工程技术的不断进步，煤矿皮带运输系统也在不断地适应着社会的发展，通过引进先进的技术，煤矿皮带运输系统由“工人值守”变为“无人值守”，机械化、系统化的广泛应用，对煤矿开采运输技术提出了更高的要求。煤矿皮带运输系统的全方位的自动化系统应该把网络、监控与多媒体等融为一体，其中最为重要的是监控系统中的监管系统，本文主要描述了当前PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用研究，主要结合SCADA系统中的调控技术来对整个煤矿皮带运输系统进行监视监控和信息收集汇总，进而保证整个系统的正常运行，保证煤矿开采到的原煤经济高效、安全可靠。
　　1 PLC概述
　　PLC全稱可编程逻辑控制器，是一种采用数字运算操作的控制系统，是专门为工业环境而设计的。PLC控制系统主要由地面控制中心和井下皮带运输分站组成，其中地面控制中心的核心是综合操作台，对整个控制系统进行操作和控制袁其主要工作方式有两种，一种是自动控制，由控制中心的操作台向控制器发出控制信号，控制器在接收信号之后根据指令完成一系列皮带运输机的开机、运转和停止等工作，且自动控制能够实现对井下设备的实时监控，包括对电机三相电流、功率、瓦斯浓度以及运行状态的监控，并将各设备的运行数据及时反馈给控制中心，以便控制中心能够及时发现运行设备的故障，保证生产的顺利进行和安全生产。而另一种控制则是手动控制，手动控制实际上是自动控制的补充，在自动控制出现电力故障等问题时，能够手动操作设备，对设备的突发状况进行处理。井下皮带运输控制分站是执行控制中心发出指令的终端控制器，控制分站在接收到控制中心的指令后，根据指令来控制皮带运输机做出相应的动作，完成井下运输工作。井下有很多条皮带运输机，这些皮带运输机都是通过PLC控制系统的通信接口连接到矿井的控制网中，由控制网将各条皮带运输机的运行状况传送到控制中心，再由控制中心将收集起来的数据进行处理，从而实现整个矿井皮带运输的自动化控制。
　　2 皮带运输机PLC控制系统构成分析
　　2.1 地面控制中心
　　地面控制中心的核心构成为综合操作平台，其处于中央控制室中。通常而言，系统控制中心同井下控制点之间有着较大距离间隔，因此为确保监控工作合理有效，多选用上位机对设备运行进行远程监控，其常见操作方式可分为自动操作与人工操作两种。
　　a）自动操作。这种控制方法是通过操作平台编辑发送控制指令到PLc系统，PLC系统接收命令后依据预设信息实现对运输机开关的控制，同时系统还可自动监测反馈设备运行的各项数据，如输出功率、三相电流等，从而对设备运行状态进行判定，实现故障的及时定位与处理.
　　b）人工操作。这种操作方式是自控操作的临时补充。系统控制人员在自控失灵的情况下可依据操作平台所展现的设备运行状态，对设备进行远程控制，从而保障远程操控长时问不间断运行。
　　2.2 井下运输机分站
　　运输机井下分站的关键组成构件为可编程控制器（PLC），其借由调控运输机可对井下整个运输过程实施控制。位于井下不同位置的运输机分站借由PLC系统中的通讯模块可同井下以太网相连，并将其监测到的信息数据实时传输至地表控制中心，从而构成完整的监控体系，便于地表工作人员对井下生产运输井下远程控制。
　　3 PLC控制技术在井下皮带运输中的实际应用。
　　在煤矿企业应用中，首先需要设定好皮带运输程序，四台启动柜会将常开点串接在合闸回路当中，但合闸回路是由启动柜自保点构成。通过合闸之后的真空断路器辅助接点把运行信号返回到PLC当中。启动柜出现故障后，主要表现为预定时间内信号返回点的准时传达。当故障出现时，故障的信息通过主电机操作台显现出来。工作人员能够方便处理，其他设备能够通过减速器、三相电流以及绕组温度进行分站处理，起车之前要先预警，对皮带的检测进行沿线控制，正常的保护能够决定主电机的信号输出点，确保正常启动，总体上来看PLC技术的应用在皮带运输过程中起到了十分积极的作用，具体有以下几点表现。
　　3.1 PLC在皮带运输中的应用
　　（1）PLC技术在皮带运输过程中的运行方式
　　电动机以均转速和均转矩、1+单机、2+单机这四种主要方式运行，运行速度分别小于2.5m/s、1.8m/s、0.63m/s，运行及速度的状况是由03XZK以及给定方式进行确定的，当1JA处于手动状态时，速度是有内外控制电位器决定的，但是速度保持在限制范围内，处于自动控制的状态时，运行的速度则是由运行时的状态决定的，速度值可以被任意设置。
　　（2）PLC技术在皮带运输过程中匀转速和匀转矩中的应用
　　煤矿在井下进行皮带运输过程中，匀转矩和匀转速的运行都是通过1+单机运行的方式。其中，匀转矩在系统调节过程中采用的定积分器和速度调节器都是共用的，因为速度调节器在输出的定值上还存在一定的差异，所以，在电机的电流反馈强度相同的情况下，传统的电流值和直流就是相等的。运行过程中，电机其实属于串联，电极之间的额定磁通相同。假设电机之间的电枢电流也是相同的，转矩就是相等的，形成了匀转矩。系统处于匀转矩的时候，要想达到最满意的精度，必须将1+电动机设定成双闭环的系统，2+电动机只是电流环跟随系统，电机的出力虽然相同，但运行速度一定不同。 　　3.2 PLC应用于皮带运输的表现
　　（1）操作人性化
　　同传统系统相比，PLC系统的操作方式发生了变化，更加人性化、PLC技术应用过程中应用了两种操作方式，分别是自动操作和手动操作，而且这两种方式是可以自由切换的，不需要任何辅助条件。用户购买了PLC技术之后，只需要按照说明书进行正常的使用就可以了，通过少量接线和简易程序设定，就能够灵活地控制实际生产，在方便了操作人员的同时，充分体现了科技的人性化。
　　（2）控制高效化
　　PLC技术对整个煤炭的运输过程都可以起到控制和监督的作用，对系统当中的各个开关都进行有效的控制，工作人员结合实际的工作需要，选择性地开启设备，实现PLC技术的系统管理功能，减少资源的浪费，提升整体的工作质量。
　　（3）自我控制化
　　根据PLC技术自身的特点，为煤炭运输工作提出了很多合理的解决办法，对于煤矿皮带的运输不良现象做出了很多改善。最主要的表现就是自我的诊断以及及时的报警，这两个方面对皮带运输系统做出了全面的检测，在发生故障时候能够及时预警。
　　4 皮带运输自动控制系统发展前景
　　如今矿产企业为摆脱现实困扰，全部挑选先进技术进行技术创新，以达到提高矿产效率、节省能源消耗、保证煤矿产量的目的。实施自动化控制能将运行效率和负荷能力保持平衡，防止出现低负荷工作的情况，在很大程度上延长设备利用时间，降低设备损耗程度，防止空转过度带来能量大量消耗，减少开支。同时自动化控制系统具有一定的防护作用，能保证设备运行安全，及時发现故障并加以解决。随着科学技术的发展，皮带运输自动化控制系统不断更新和完善，逐渐表现出广泛应用的趋势和应用前景。系统的更新和发展将主要集中在：
　　a）中枢处理速度提升。电脑技术与材料领域进步提升中心处理器的性能，确保信息快速处理；
　　b）系统增加接口数量，更好地进行软件分析和处理，保证网络联系与信息分享；
　　c）精细传感器，提升其信息数据搜集性能，确保信息的有效性与真实性，提高设备运行效率。
　　5 结语
　　皮带运输机作为煤矿井下开采运输所不可缺少的关键核心设备，直接担负着生产安全和煤炭高效运输等重大职责。特别是近年来随着中国现代化进程不断加速，煤炭需求量日益增大，对于井下皮带运输机控制系统的性能提出了更高要求。PLC控制技术作为新型自动化控制手段，将其应用到井下皮带运输机中能大幅提升设备运行的效率与可靠性，从而为矿山开采的高效、安全开展提供有力保障。
　　作者简介
　　张泽（1990-，山西运城人，助理工程师，现供职于神东煤炭集团柳塔煤矿，研究方向为皮带运输。