摘要：“PLC”可編程序控制器因其功能強大、可靠性高、對煤礦環(huán)境適應性強、用途廣泛靈活、編程簡單等優(yōu)點，在煤礦上得到了廣泛應用。隨著膠帶輸送機的廣泛應用，大大提高了煤礦輸煤運煤系統(tǒng)的效率，采用PLC作為煤礦膠帶輸送集中控制的核心，提高了系統(tǒng)的可靠性和工作效率，減少了操作和維護人員，并為生產(chǎn)和調(diào)度管理提供了極大的方便，該系統(tǒng)設置了現(xiàn)場控制站和一個控制主站，本文對PLC集中控制系統(tǒng)在煤礦膠帶輸送機上的應用作出詳細介紹。
　　關鍵詞：PLC集中控制系統(tǒng)；煤礦膠帶輸送機；應用
　　
　　前言
　　煤礦膠帶機集控系統(tǒng)運行安全可靠與否直接影響礦井的經(jīng)濟效益。為提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，實施集中監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合保護和集中監(jiān)控，是十分必要的。
　　上海埃意實業(yè)有限責任公司生產(chǎn)的智能皮帶機集中控制與監(jiān)測系統(tǒng)是應用于礦山皮帶運輸自動化的高科技產(chǎn)品，本系統(tǒng)是以《煤礦安全規(guī)程》為依據(jù)，總結礦山運輸過程中所出現(xiàn)的事故，本著安全性高、實用性強、具有先進性的特點而研制開發(fā)的新一代綜合控制系統(tǒng)。
　　1、PLC集中控制系統(tǒng)介紹
　　塘內(nèi)煤礦的皮帶機集中控制系統(tǒng)由KXJW6-1140S型隔爆兼本質(zhì)安全型帶式輸送機控制箱(以下簡稱控制箱)和TH6-24S型本質(zhì)安全型操作臺(以下簡稱操作臺)組成礦用帶式輸送機的電氣控制系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))。控制系統(tǒng)主要位于控制箱內(nèi)PLC和繼電器等組成。控制箱分主腔和接線腔二個獨立的腔體，主腔是隔爆結構，接線腔是隔爆兼本安結構。主腔是快開門結構，與電源開關有機械閉鎖，所有控制器件安裝于內(nèi)。接線腔是螺栓固定結構，塑料擋板將接線端子分為隔爆和本安兩個部分。接線腔四周有3個允許電纜外徑為φ20～30mm的電纜引入裝置，可接1140V電纜，其余的是允許電纜外徑為φ8～15mm的電纜引入裝置。系統(tǒng)能夠配合各種礦用帶式輸送機專用機電設備，如礦用隔爆型磁力起動器、礦用調(diào)速型液力偶合器、礦用電機軟啟動器、變頻器等等，實現(xiàn)礦用帶式輸送機各種控制要求，如電機的分時起動、膠帶的慢速起動，多機驅動和中間驅動等功能。系統(tǒng)配套各種礦用帶式輸送機專用保護裝置，如煙霧、堆煤、測速、拉線、跑偏、（強力皮帶縱撕）等等，加之自帶的電機電流顯示、帶速顯示，拉線/跑偏對位指示、故障指示和設備運行指示，能夠滿足礦用帶式輸送機各種監(jiān)控要求和保護要求。系統(tǒng)可以極為方便、形式多樣地構成多機集控網(wǎng)，實現(xiàn)遠程控制和通訊，甚至能與其他的監(jiān)控系統(tǒng)進行各種協(xié)議的通訊。系統(tǒng)操作簡單、性能可靠，為免維護型，是礦用帶式輸送機理想的電氣控制系統(tǒng)。
　　2、PLC系統(tǒng)的軟件設計
　　軟件采用梯形圖編程，據(jù)模塊化原則劃分為相對獨立的功能塊。系統(tǒng)開機以后，首先檢測工作狀態(tài)選擇按鈕，若處于工作方式，則進行正常的運行；若處于檢修或事故狀態(tài)，則轉入相應的功能塊。任何情況，急停按鈕均可停止全部設備，以備突發(fā)事故時使用。將遠方操作按鈕作為遠方操作站的一次信號，規(guī)定了在設定方式下，不同工作線路設備的運行狀態(tài)和在線設備的聯(lián)鎖起/停條件。如正常工作時，要求系統(tǒng)中各電動機按逆工藝流程方向依次延時起動。為防止其中一臺設備故障停運造成物料堵塞，各個電機需有前后運行聯(lián)鎖。正常停車為盡快出清物料，減少設備空轉時間，要求各電動機按順工藝流程方向依次停止。在檢修狀態(tài)，可單獨運行本地設備，直到處于工作方式或檢修結束，才由主控臺起作用。
　　3、PLC系統(tǒng)的主要功能
　　系統(tǒng)的主要功能有：①通過該系統(tǒng)，膠帶巡檢人員可隨時與沿線人員通話，便于檢修、聯(lián)絡。系統(tǒng)帶有速度、過流的模擬量檢測；②在計算機屏幕上動態(tài)顯示全系統(tǒng)工況、主要保護、參數(shù)及每臺設備開停、速度、運行時間統(tǒng)計等，實時顯示膠帶輸送機和各種保護傳感器的工作狀態(tài)，還可顯示膠帶輸送機的故障類型、故障發(fā)生時間及故障位置等，同時系統(tǒng)對操作記錄、啟停記錄、電流檢測記錄、傳感器狀態(tài)記錄、設備開機率統(tǒng)計記錄、運行狀態(tài)記錄等都可保留1年，工作人員可隨時翻看記錄和相關歷史數(shù)據(jù)；③系統(tǒng)可對PLC出現(xiàn)的故障進行屏蔽，及時調(diào)整設備參數(shù)，以保證故障后設備在最短時間內(nèi)恢復運行，當系統(tǒng)的PLC掃描器和適配器發(fā)生故障時，系統(tǒng)會通過網(wǎng)絡的通訊情況判斷故障，并發(fā)出報警；PLC的I/O模塊發(fā)生故障時，CPU會通過I/O模塊的狀態(tài)位偵測到故障及故障內(nèi)容，系統(tǒng)會發(fā)出報警；當模擬量的傳感器或信號線發(fā)生斷線故障時，PLC通過測量值判斷故障并發(fā)出報警；④保護膠帶輸送機，在膠帶機上的給煤點均設置堆煤保護和縱向撕裂保護，以防止膠帶機事故的擴大化；每隔約100m設置一對跑偏開關，一級跑偏用于故障報警，二級跑偏用于故障停車；膠帶輸送機，均設拉線開關，用于緊急情況下的停車，急停拉線開關的安裝間距均按100m進行配置，并可擴展下膠帶的跑偏保護，以保證設備和人身安全；在膠帶機頭設置堆煤傳感器，防止堆煤事故發(fā)生；在膠帶機設置膠帶速度傳感器，以檢測超速及打滑事故發(fā)生；在膠帶巷道設置煙霧傳感器，以檢測膠帶巷道的煙霧濃度防止火災事故發(fā)生；在膠帶機的主滾筒設置溫度傳感器，隨時檢測滾筒的溫度，并配備自動撒水裝置，在滾筒超溫時實現(xiàn)自動撒水并對主滾筒進行降溫；⑤自動生成用戶所需要的各種年、月、日統(tǒng)計報表，并能按報表管理要求打印各種報表和各種記錄、趨勢曲線。
　　4、PLC集中控制系統(tǒng)的工作原理及控制方式
　　4.1系統(tǒng)的工作原理
　　采用PLC作為控制中心，采用串行通信方式實時監(jiān)測拉繩、跑偏、溫度、煙霧、開停、速度、堆煤、灑水、電流、電壓、物料等傳感器的檢測的信號及執(zhí)行設備的狀態(tài)信號。操作人員在地面監(jiān)控室通過計算機控制井下各膠帶輸送機及給煤機的順序啟、停控制，實現(xiàn)集中自動控制。
　　4.2控制方式介紹
　　1）地面集控。地面集控分為地面遠控集中控制和地面自動集中控制，在每部膠帶輸送機機頭安設了膠帶輸送機集控操作臺，當該操作臺的遠程/就地顯示遠程時表明此時操作人員在操作室可直接通過鍵盤或鼠標點擊就可以完成對該膠帶輸送機的地面遠程啟動操作，當?shù)孛婕�控人員點擊該膠帶輸送機啟動字樣時該膠帶輸送機就會啟動。如此可以同樣的操作完成對任何一部膠帶輸送機的遠程啟動。在地面遠程單機操作的基礎上可使膠帶輸送機與膠帶輸送機之間聯(lián)合閉鎖，讓膠帶輸送機按照逆煤流開、順煤流停的原則開停。操作人員在操作室可根據(jù)實際需要實現(xiàn)設備的單啟、單停，聯(lián)啟、聯(lián)停等操作。
　　2）人工就地控制。人工就地控制：井下操作司機、檢修人員可分別在各條膠帶輸送機機頭及其它設備機頭控制該設備的啟停。當該膠帶輸送機集控分站的遠程/就地按鈕顯示就地時，此時地面集控室操作人員不能完成對該膠帶輸送機的遠程操作；若要對其操作只能由司機親自去膠帶輸送機現(xiàn)場去按啟動按鈕方可啟動該膠帶輸送機。該按鈕在點動膠帶輸送機或檢修膠帶輸送機時適用。
　　5總結
　　PLC集中控制系統(tǒng)通過集中控制和工業(yè)電視相結合，對井下主煤流強力膠帶輸送機和給煤機及煤倉漏斗等相關設施進行監(jiān)測，實現(xiàn)了主煤流系統(tǒng)的集中控制，充分體現(xiàn)了自動化產(chǎn)品的高品質(zhì)和優(yōu)良的可靠性，實現(xiàn)了膠帶輸送機的安全高效運行，保證了煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的不斷提高。
　　通過改善生產(chǎn)運輸設備的安全性能及應用堆煤保護器，跑偏傳感器，降低了職工的勞動強度，塘內(nèi)煤礦的皮帶機維護工的工作由定崗制改為巡檢制，減少皮帶機司機27名，以人均收入2萬元計算，則每年節(jié)約開支54萬元。