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【摘 要】在矿产开采的过程中，保证矿产资源的稳定运输对于开采工作的可持续发展具有着十分重要的作用，但现阶段的输送系统的稳定性较差，设备系统的工作效率较低，成本较高，因此本文设计出了一种基于PLC的煤矿带式输送系统，有效解决了系统中长距离弯曲输送中存在的冲击问题，且自试运行以来，整体效率较高，达到了设计目的，能够较好地完成预期生产任务。
【关键词】PLC；变频技术；带式输送机；系统设计
【中图分类号】TH222 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）10-0273-01
引言
在矿井中运用带式输送机集中控制自动化系统可以明显提高生产效率，可减少人工成本。在PLC与变频器技术上构建带式输送机集中控制系统，其作为集中控制自动化系统主要是采取模块化设计思路来设计的，能够有效利用数据交换与语音通信来使得煤矿生产的自动化水平得到明显的提高，从而为煤矿开采带来极大的便利，促进科学开采煤矿资源的发展。
一、带式输送机优点分析
带式输送机可以实现长距离的连续运输。带式输送机相对于采用轨道等传统运输方式具有运输成本低、运输效率高、适应性强、方便布置及环境友好等特点。（1）运输成本低、效率高。输送机是一个连续运输机械，可以适应长距离、高负荷运输工作，因此，具有较高的运输效率和较低的运输成本。（2）布置灵活、适应性强。输送机可以根据井下不同的生产条件进行水平或者倾斜布置，若出现较大转角时可以采用2台输送机串联布置，相对于其他运输方式具有较强的适应性。（3）可靠性高。相对于其他运输方式，带式输送机的结构较为简单，设备故障率较低，且能够保持长时间的高效运行，可靠性较高。（4）环境友好。在同等运输负荷下，带式输送机的电力消耗约为刮板输送机的75%，同时带式输送机运输过程中产生的粉尘量较小，对井下环境影响小。
二、基于PLC与变频器技术的带式输送机控制系统设计
1.系统控制模式。
本控制系统设计了闭锁、就地、检修、集控、点动5种控制模式。当系统处于闭锁模式时，所有的设备都将被锁定无法进行操作，只有解锁后才能对其继续操作，当工人对设备进行维护或是检修时，为了防止设备的突然启动对现场工作人员造成伤害，采用闭锁模式；当控制模式被选为就地时，工作人员能够通过触摸屏上的控制点或者是利用设备上的控制按钮直接控制设备；当控制模式为检修模式时，所有的保护功能便失去作用，此时只有拉绳开关能够及时停机，其他功能和就地模式一样；当选择为集控模式时，设备具备一定的智能性，能够根据内置的程序处理故障、启停设备等，从而实现逆煤流启动，顺煤流停止，这是为了防止胶带上残留煤炭，造成下次开机启动负荷增大；点动模式是能够单独控制某一台设备的启停，一般用于故障维修或者是设备调试。
2.系统故障保护。
带式输送机的故障保护共有5个大类，分别是跑偏、断带、打滑、超速、烟雾、超温、撕裂、堆煤，根据煤矿安全生产条例来确定处理故障时需要的步骤。当有故障发生时会发出声光报警，以便于工作人员及时地发现故障并作出处理。当有故障发生时工人及时按下急停中断按钮，信号通过数字量输入接口到达PLC后进入到中断程序中，首先是再次判断是否有中断，如果没有则退出，如果有则开始处理急停程序，首先是判断急停所在区域，然后控制停机。当胶带输送机停机后立即发出相应的声光报警提示，其中包括显示故障类型和位置等参数，然后将处理后的数据上传到中央控制室，所有的程序处理完毕后返回。其他故障处理功能与此类似。
3.底层本机控制功能。
将底层本机控制功能应用在控制井下带式输送机与工作面设备上，实质上就是一种能够做到检测、集中控制、语言报警与通话等的控制系统。（1）系统具有良好的检测输送机速度、确保电动机温度适宜、超温洒水保护、扩音电话、电动机温度保护、防撕裂保护以及张紧力下降保护等功能。同时系统还准备了可以做到煤仓高低煤位检测传感器的接口，可以在任何时候检测煤仓当中的实际含煤量。系统除了具备20路开关量输出之外，还具备48路开关量/模拟量的输入，沿着线路还能够将智能的输入与输出进行良好的串接，在进行接入的时候可以沿着线路随意选择位置，能够在信号控制中提供便利，也可在接入传感信号时提供便利。（2）将10.4寸液晶显示屏作为系统的主控器，在对设备各种状态进行显示的时候可充分运用动画、彩色图形与汉字等多种方式，同时也可以直观了当的知道故障所在位置以及设定的参数。充分运用动画与文字显示能够为工人的实际操作提供便利，还可在任意时间监控信息。系统具有更加牢固的防潮与防水性能，可为沿线数据信息传输的稳定性提供有效的担保，此外还可让实际操作变得更为简单，从而实现便捷维护的目标。
4.综合有线语音通信功能。
（1）将系统与现在已有的运输线语音通话设备相联合，可让办公固定IP电话和生产调度IP电话的有线通信语音系统的结合得以完成，从而做到全呼叫、组呼叫与录音等一系列的调度功能，充分利用起现已有的全部通信资源，为保持畅通的通信提供有效的担保。同时能够充分运用大屏幕触摸屏，采取图形的方式将手机、电话等终端设备类型有效的显示出来，并可以在任意时间进行设备的查看。（2）在运用调度室IP电话的同时，也运用沿线的其他电话，从而做到快速拨号呼叫，系统能够直接与调度电话系统进行有效的连接，同时也能够做到近距离的广播。管理人员即使身在办公室，也能够利用计算机来与井下工作人员实施广播讲话，这不仅使得调度人员的通知程序得到有效的优化，也可有效减少传达所需的时间。（3）根据实际情况可构建30路以下的小型多媒体调度系统，系统可以进行扩声广播，调度台可充分利用扩声终端设备来实施单播或是组播等形式的语音广播，常用的扩声终端包括SIP广播话站与IP话机等。系统对组网广播予以足够的支持，调度员能够利用调度话机进行喊话，同时在向各个组展开广播的时候也可以选择语音文件。
结束语
通过在煤矿中的实际应用，结果表明本系统运行良好，能够实现对变频器以及电机的实时监控以及系统的软启动和软停止。同时通过PLC的控制实现了电机的同步运行，具备较高的自动化程度。在维护和控制方面非常方便，在一定程度上节约了生产成本，具有一定的推广价值。
参考文献
[1]刘彦廷.带式输送机集控系统的实践应用研究[J].山东煤炭科技，2018（10）：145-146+149.
[2]岳永護.新型带式输送机的开发与应用[J].机械工程师，2018（06）：170-172.
[3]王再兴，王鸿志，厚明华.煤矿带式输送集中控制技术在应用中的问题及解决方案[J].内燃机与配件，2018（07）：219-221.
【关键词】PLC；变频技术；带式输送机；系统设计
【中图分类号】TH222 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）10-0273-01
引言
在矿井中运用带式输送机集中控制自动化系统可以明显提高生产效率，可减少人工成本。在PLC与变频器技术上构建带式输送机集中控制系统，其作为集中控制自动化系统主要是采取模块化设计思路来设计的，能够有效利用数据交换与语音通信来使得煤矿生产的自动化水平得到明显的提高，从而为煤矿开采带来极大的便利，促进科学开采煤矿资源的发展。
一、带式输送机优点分析
带式输送机可以实现长距离的连续运输。带式输送机相对于采用轨道等传统运输方式具有运输成本低、运输效率高、适应性强、方便布置及环境友好等特点。（1）运输成本低、效率高。输送机是一个连续运输机械，可以适应长距离、高负荷运输工作，因此，具有较高的运输效率和较低的运输成本。（2）布置灵活、适应性强。输送机可以根据井下不同的生产条件进行水平或者倾斜布置，若出现较大转角时可以采用2台输送机串联布置，相对于其他运输方式具有较强的适应性。（3）可靠性高。相对于其他运输方式，带式输送机的结构较为简单，设备故障率较低，且能够保持长时间的高效运行，可靠性较高。（4）环境友好。在同等运输负荷下，带式输送机的电力消耗约为刮板输送机的75%，同时带式输送机运输过程中产生的粉尘量较小，对井下环境影响小。
二、基于PLC与变频器技术的带式输送机控制系统设计
1.系统控制模式。
本控制系统设计了闭锁、就地、检修、集控、点动5种控制模式。当系统处于闭锁模式时，所有的设备都将被锁定无法进行操作，只有解锁后才能对其继续操作，当工人对设备进行维护或是检修时，为了防止设备的突然启动对现场工作人员造成伤害，采用闭锁模式；当控制模式被选为就地时，工作人员能够通过触摸屏上的控制点或者是利用设备上的控制按钮直接控制设备；当控制模式为检修模式时，所有的保护功能便失去作用，此时只有拉绳开关能够及时停机，其他功能和就地模式一样；当选择为集控模式时，设备具备一定的智能性，能够根据内置的程序处理故障、启停设备等，从而实现逆煤流启动，顺煤流停止，这是为了防止胶带上残留煤炭，造成下次开机启动负荷增大；点动模式是能够单独控制某一台设备的启停，一般用于故障维修或者是设备调试。
2.系统故障保护。
带式输送机的故障保护共有5个大类，分别是跑偏、断带、打滑、超速、烟雾、超温、撕裂、堆煤，根据煤矿安全生产条例来确定处理故障时需要的步骤。当有故障发生时会发出声光报警，以便于工作人员及时地发现故障并作出处理。当有故障发生时工人及时按下急停中断按钮，信号通过数字量输入接口到达PLC后进入到中断程序中，首先是再次判断是否有中断，如果没有则退出，如果有则开始处理急停程序，首先是判断急停所在区域，然后控制停机。当胶带输送机停机后立即发出相应的声光报警提示，其中包括显示故障类型和位置等参数，然后将处理后的数据上传到中央控制室，所有的程序处理完毕后返回。其他故障处理功能与此类似。
3.底层本机控制功能。
将底层本机控制功能应用在控制井下带式输送机与工作面设备上，实质上就是一种能够做到检测、集中控制、语言报警与通话等的控制系统。（1）系统具有良好的检测输送机速度、确保电动机温度适宜、超温洒水保护、扩音电话、电动机温度保护、防撕裂保护以及张紧力下降保护等功能。同时系统还准备了可以做到煤仓高低煤位检测传感器的接口，可以在任何时候检测煤仓当中的实际含煤量。系统除了具备20路开关量输出之外，还具备48路开关量/模拟量的输入，沿着线路还能够将智能的输入与输出进行良好的串接，在进行接入的时候可以沿着线路随意选择位置，能够在信号控制中提供便利，也可在接入传感信号时提供便利。（2）将10.4寸液晶显示屏作为系统的主控器，在对设备各种状态进行显示的时候可充分运用动画、彩色图形与汉字等多种方式，同时也可以直观了当的知道故障所在位置以及设定的参数。充分运用动画与文字显示能够为工人的实际操作提供便利，还可在任意时间监控信息。系统具有更加牢固的防潮与防水性能，可为沿线数据信息传输的稳定性提供有效的担保，此外还可让实际操作变得更为简单，从而实现便捷维护的目标。
4.综合有线语音通信功能。
（1）将系统与现在已有的运输线语音通话设备相联合，可让办公固定IP电话和生产调度IP电话的有线通信语音系统的结合得以完成，从而做到全呼叫、组呼叫与录音等一系列的调度功能，充分利用起现已有的全部通信资源，为保持畅通的通信提供有效的担保。同时能够充分运用大屏幕触摸屏，采取图形的方式将手机、电话等终端设备类型有效的显示出来，并可以在任意时间进行设备的查看。（2）在运用调度室IP电话的同时，也运用沿线的其他电话，从而做到快速拨号呼叫，系统能够直接与调度电话系统进行有效的连接，同时也能够做到近距离的广播。管理人员即使身在办公室，也能够利用计算机来与井下工作人员实施广播讲话，这不仅使得调度人员的通知程序得到有效的优化，也可有效减少传达所需的时间。（3）根据实际情况可构建30路以下的小型多媒体调度系统，系统可以进行扩声广播，调度台可充分利用扩声终端设备来实施单播或是组播等形式的语音广播，常用的扩声终端包括SIP广播话站与IP话机等。系统对组网广播予以足够的支持，调度员能够利用调度话机进行喊话，同时在向各个组展开广播的时候也可以选择语音文件。
结束语
通过在煤矿中的实际应用，结果表明本系统运行良好，能够实现对变频器以及电机的实时监控以及系统的软启动和软停止。同时通过PLC的控制实现了电机的同步运行，具备较高的自动化程度。在维护和控制方面非常方便，在一定程度上节约了生产成本，具有一定的推广价值。
参考文献
[1]刘彦廷.带式输送机集控系统的实践应用研究[J].山东煤炭科技，2018（10）：145-146+149.
[2]岳永護.新型带式输送机的开发与应用[J].机械工程师，2018（06）：170-172.
[3]王再兴，王鸿志，厚明华.煤矿带式输送集中控制技术在应用中的问题及解决方案[J].内燃机与配件，2018（07）：219-221.