PLC在胶带输送机集中控制系统的应用及相关问题研究

摘 要：基于目前PLC在胶带输送机集中控制系统中的应用缺陷，文章分析了PLC在胶带输送机集中控制系统的应用效果以及应用现状，并提出了与之对应的设计控制方法。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词：PLC；胶带输送机集中控制系统；胶带机顺煤流；胶带机逆煤流

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.165

0 引言

现代化经济建设步伐的不断向前推进，使得人们对能源的使用需求越来越大。胶带输送机是煤炭企业实现安全生产以及提高生产效率的关键，然而，其运行使用过程中却受诸多因素的影响，这就使得企业的经营发展目标难以实现。针对这一问题，相关建设人员应将基于PLC的胶带输送机集中控制系统作用于实践，从而实现其应用的经济成本控制目标、效率目标。这是缓解煤炭资源开采企业经营建设压力的重要课题内容，研究人员应将其重起来，从而推动现代化经济建设的快速稳定发展。

1 PLC在胶带输送机集中控制系统的应用效果

胶带输送机是一种通过连续运输来实现长距离运行的机械设备，其主要被应用于各类煤炭行业。研究表明，胶带输送机的运行使用成本是由其皮带使用寿命决定的。然而，胶带输送机在实际应用过程中存在诸多问题影响，这就使其运行使用容易出现安全事故。这种情况，煤矿企业的安全生产就难以实现，从而在一定程度上阻碍了行业的正常发展。为此，研究人员可将可编程控制器，PLC（Programmable Logic Controller）应用于其系统控制，从而提高胶带输送机的运行使用效率。PLC技术一种结合继电逻辑控制以及IT技术的科学技术，其作为新型的工业控制器，具有编程过程简单实用、硬件设备配备齐全且编程控制器应用可靠性、灵活性高的特点。当该技术作用于胶带输送机设备后，不仅达到了胶带输送系统的集中控制目标，还实现自动化控制。然而，其在实际应用过程中，由于技术并不成熟，使得煤炭企业面临一定风险。为此，研究人员应在明确PLC在胶带输送机集中控制系统中的应用现状基础上，找出具体优化设计的方式方法，从而达到其真正的效用。

2 PLC在胶带输送机集中控制系统应用中的相关问题

基于PLC作用的胶带输送机集中控制系统，其控制电路是由4个接触器、6个时间继电器以及4个热继电器组成。这就意味着系统运行过程将面临运行元件较多、接线复杂、故障率高且检修难度大等问题缺陷。如图1所示，为胶带机集中控制系统电路图。

此外，集中控制系统在保护设施方面并不全面，即主要体现在，胶带打滑、低速、温度、超速以及烟雾等保护均未进行合理设置。而系统运行启动顺序的完全逆煤流问题，更会造成整个系统的空转时间过长。例如，当基于PLC在胶带输送机的控制方式改为3号、4号胶带逆煤流起动，且1号、2号胶带机顺煤流起动。其整个系统的起动顺序为：3号胶带机、4号胶带机、3号胶带机机尾带动2号胶带机起动以及1号胶带机启动。这一系统运行方式不仅能在不堆煤的情况下缩短启动延时时间，来减少了胶带机空转的时间。因此，基于PLC的胶带输送机集中控制系统运行实现了高效、经济性应用目标，特别是作用于那些段数多且胶带机长的场合，将大幅度节省机械设备使用成本。然而，由于集中控制系统大多是在继电器、接触器的硬接线控制基础上实现的，当控制目标发生变化，原有的继电器电路只能通过重新设计、重新安装的方式，来进行有效调整。这一系统运行缺陷，影响了可编程控制器的作用效果。为此，相关人员要加大对其的科研力度，以进一步提升PLC在胶带输送机集中控制系统中的效用。

3 PLC在胶带输送机集中控制系统的应用设计

3.1 远程集中控制系统硬件设计

PLC在胶带输送机集中控制系统中的远程硬件设计应通过两方面来进行实现，即就地控制和远程集中控制。其中现场就地控制是由PLC分站来实现的，而远程集中控制则是由PLC主站来实现。对于PLC主站来说，其需要输入就地控制以及远程集中控制的选择开关元件，即启动按钮、停止按钮、过载信号、紧急停车信号等。而输出的元件，则包括：胶带机接触器、报警器。

3.2 远程集中控制系统软件设计

一方面，设计人员要明确远程集中控制系统的工作要求，进而采取具有针对性的胶带输送机启动运行方式。例如，在进行停车操作时，为防止堆煤问题的出现，设计人员要通过设置实现煤卸空后再进行停车操作，且停车顺序完全按照顺煤流。此外，进行远程启动操作时，设计人员要先将远程/就地方式转换开关置于远程位置上，并发出10s起动预警讯号，使得胶带机输送机沿线人员离开。这是提高胶带输送机运行安全性的重要设计内容。另一方面，集中控制梯形图程序设计，要根据系统相关控制要求编制远程集中控制梯形图程序。例如，当胶带机设备的起动延时均为6s，那么停车延时应设置为10s。

3.3 保护及检测环节设计

为实现PLC在胶带输送机集中控制系统的应用可靠性目标，设计人员要在每部胶带机设备上增设速度、温度与烟雾传感器等设施，以降低控制系统适用控制目标变化的造价成本。例如，可采用 AT89C52 单片机对采集到的传感器数据进行分析处理，而后发出相应的处理信号，轻度故障报警，重度故障发出停车信号。在控制系统中4 台胶带机的重度故障停车信号分别以中间4台继电器线圈进行得电表示。如图2所示，为故障检测及处理流程图。

4 结束语

综上所述，PLC在胶带输送机集中控制系统的应用将在很大程度上提高煤炭企业安全生产效率和经济性。而基于集中控制系统应用过程中存在的控制目标变化继电器、接触器设计缺陷，相关人员可通过优化远程集中控制系统软硬件设计，来提高运行使用便捷性。事实证明，PLC在胶带输送机集中控制中的应用问题，还要对其保护及检测环节进行优化设计，以降低工作变化对其的影响。

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