PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機中的設(shè)計與應(yīng)用

付宗見　付濤

摘 要：文章論述了在進行設(shè)計時PLC控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機設(shè)計應(yīng)用中，主要有三點應(yīng)用，分別是調(diào)速型液力耦合器、液體黏性軟起動和下運盤式制動器。和傳統(tǒng)的帶式輸送機相比具有體積小、可靠性高、速度快的優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用空間。

關(guān)鍵詞：PLC；煤礦帶式輸送機；自動化

中圖分類號：TD634.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）23-0072-02

對機械設(shè)備進行邏輯控制是PLC的重要應(yīng)用，隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，其被廣泛應(yīng)用到很多機械設(shè)備，特別是煤礦機械設(shè)中更為廣泛。應(yīng)用范圍不僅僅是邏輯控制，還有電路控制、電氣控制等。傳統(tǒng)的煤礦帶式輸送機傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)基本都是通過繼電器控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，但是這種控制系統(tǒng)缺點很多，像繼電器控制系統(tǒng)的可靠性非常不好、工作效率不高、維護量非常大等。所以，煤礦帶式輸送機在實際的應(yīng)用中會出現(xiàn)很多的不穩(wěn)定因素，故障也比較多。為了解決這些問題，文章提出了在煤礦帶式輸送機中的設(shè)計中應(yīng)用PLC技術(shù)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)在提高煤礦用帶式輸送機的工作效率的同時，還能實現(xiàn)煤礦帶式輸送機的安全、可靠，能很好的解決傳統(tǒng)煤礦帶式輸送機傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)存在的問題。

1 煤礦帶式輸送機PLC控制系統(tǒng)功能

如果煤礦帶式輸送機的控制系統(tǒng)中充分利用PLC技術(shù)進行設(shè)計。和傳統(tǒng)的煤礦帶式輸送機傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)相比優(yōu)點很多，比如體積小、可靠性高、速度快。另外還具有較高的靈活性與可擴展性。近年來，PLC技術(shù)在在煤礦帶式輸送機中的應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，其最大的設(shè)計優(yōu)點是改變PLC控制程序，就可以實現(xiàn)帶式輸送機的運行方式的改變。但是如果是傳統(tǒng)使用繼電器設(shè)計的煤礦帶式輸送機傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)卻是無法實現(xiàn)的。所以，PLC技術(shù)是現(xiàn)代和未來煤礦帶式輸送機自動化中主要選擇的控制系統(tǒng)。

通過PLC技術(shù)代替繼電器進行煤礦帶式輸送機控制系統(tǒng)的設(shè)計，這樣就可以讓煤礦帶式輸送機具有很多的優(yōu)點，自動化程度得到了明顯的提高，可以通過計算機進行微處理，安全性和精確性得到了大大提高等。

2 PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機中的應(yīng)用

煤礦帶式輸送機最大的特點是連續(xù)和高效，在煤礦企業(yè)運輸煤炭中應(yīng)用非常廣泛。目前，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，對煤炭的需求量也越來越大，這就要求煤炭企業(yè)必須擴大產(chǎn)能，所需對煤礦帶式輸送機的需求量也越來越大。對煤礦帶式輸送機的要求越來越高，必須要大功率和多機驅(qū)動。但是盲目追求帶式輸送機的高性能，忽視了其在運行時的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。眾所周知，我國對煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)的要求是非常嚴格的，并且明確規(guī)定了帶式輸送機的使用要求，在使用帶式輸送機時必須要設(shè)軟啟動裝置，同時還規(guī)定，軟啟動時的加速度不能大于0.3 m/s2。為了滿足這些使用要求，必須在軟啟動時使用PLC技術(shù)。這樣可以提高煤礦帶式輸送機的電液軟啟動和電氣軟啟動的控制性能，充分利用PLC技術(shù)的調(diào)速型液力耦合器的應(yīng)用功能和液黏軟起動裝置制動器，具體從以下方面進行。

2.1 調(diào)速型液力耦合器PLC控制

通過PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對調(diào)速型液力耦合器的功能控制，基本原理是，首先設(shè)定好執(zhí)行器的指令，工作液液體的流量可以通過耦合器導(dǎo)管開度不同進行控制。從而達到改變工作腔內(nèi)工作油的充滿度的目的，這樣就能很好的實現(xiàn)對煤礦帶式輸送機運行速度進行調(diào)整?，F(xiàn)在煤礦中應(yīng)用的帶式輸送機都是多機驅(qū)動方式，這樣信號采集的難度大大增加，這就要求必須通過PLC技術(shù)進行信號采集，同時還需要對電流數(shù)值大小進行比較，這樣就能很好的判斷各驅(qū)動電動機的輸出功率值。所以，通過PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)運行速度的自動控制，具體的工作過程如圖1所示。

2.2 液黏軟起動與PLC技術(shù)控制

帶式傳輸機最基本的設(shè)備就是液黏軟起動裝置，其基本原理是，力矩的傳遞是通過殼體上的主動摩擦片、從動摩擦片動靜摩擦的油膜剪切力進行的。主動摩擦片與從動摩擦片的組成方式是交錯狀橫向迭加，主動軸的摩擦片在旋轉(zhuǎn)時，必須要對兩個摩擦片之間注滿控制油，這樣就能讓從動摩擦片同步旋轉(zhuǎn)，同時還大大加強了其功能性。假設(shè)可以通過改變兩個摩擦片的油膜厚度，就能夠?qū)崿F(xiàn)式輸送機的無級調(diào)速功能，這樣就能夠通過電液比例閥間隙大小調(diào)解來實現(xiàn)。電液比例閥由于其自身的特點，所以要求在設(shè)計帶式輸送機的時候必須要考慮這個問題。如果在在液黏軟起動配置上使用PLC技術(shù)，必須要滿足兩個條件，一是配置液黏軟起動開關(guān)量，二是必須要增加液黏軟起動D/A的轉(zhuǎn)換模塊。只有這樣才能夠通過PLC技術(shù)來進行程序控制，從而可以確定電液比例閥的比例行程，最終達到可控軟起動的目的。這樣設(shè)計的優(yōu)點很多，比如參數(shù)誤差小，可靠性好等。也可以使整個系統(tǒng)構(gòu)造簡單，體積變小，具有很好的實用價值。

2.3 下運盤式制動器與PLC技術(shù)

帶式輸送機設(shè)計時，為了避免意外情況的出現(xiàn)，設(shè)置了下運盤式制動器。在帶式輸送機正常工作時，電機的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是均勻的，但是如果出現(xiàn)負載力矩過大的情況，電機的轉(zhuǎn)速會明顯上升，此時制動力矩就會快速下降，這樣就容易出現(xiàn)“飛車”事故，要解決這個問題，必須要降低轉(zhuǎn)速。首先可以通過停止加載的方法來降速，如果不行，就必須讓帶式輸送機自動停車。電機運轉(zhuǎn)是衡量超速重要的參考數(shù)據(jù)，這就必須要對電機轉(zhuǎn)速進行實時測量和監(jiān)控，這一功能可以通過轉(zhuǎn)速傳感器進行實現(xiàn)。可以通過f/i轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速信號的處理。

3 結(jié) 語

文章論述了PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機中的設(shè)計與應(yīng)用，在煤礦帶式輸送機中的設(shè)計中充分利用PLC的優(yōu)點，可以使帶式輸送機的性能大大提高，前提是在使用PLC技術(shù)時必須要增加軟啟動裝置。提高煤礦帶式輸送機性能的同時，為了避免意外事故的發(fā)生，還設(shè)置了其他的安全保護裝置。和傳統(tǒng)的帶式輸送機相比具有體積小、可靠性高、速度快的優(yōu)點，具有很好的實用價值。

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