PLC技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙輝

摘 要：皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是煤礦企業(yè)的常用設(shè)備，也是提升煤炭生產(chǎn)效率的重要設(shè)備，在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，進(jìn)一步提升了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性，加快了煤炭的運(yùn)輸速度，提高了煤礦的開(kāi)采效率，為企業(yè)創(chuàng)造了更好的利潤(rùn)，也滿(mǎn)足了社會(huì)生產(chǎn)和人民生活對(duì)煤炭的需求，但我們也應(yīng)看到PLC技術(shù)在使用過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，制約了PLC技術(shù)的推廣，在今后要著重解決，不斷的推進(jìn)PLC技術(shù)的革新，以便更好的為煤礦企業(yè)的發(fā)展服務(wù)。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TD634 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中的常用設(shè)備，其運(yùn)輸距離長(zhǎng)，運(yùn)輸量大，速度也較快，是提高煤炭生產(chǎn)效率的重要設(shè)備，所以皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性成為煤礦企業(yè)較為重視的問(wèn)題。近年來(lái)，PLC技術(shù)在煤礦企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，充分發(fā)揮了其操作簡(jiǎn)單、靈活性高和可靠性高的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高了煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、PLC技術(shù)的概述

PLC是Programmable Logic Controller的英文縮寫(xiě)，中文的意思為可編程邏輯控制器，其本質(zhì)是一種系統(tǒng)控制工具，主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管與控制，通過(guò)PLC技術(shù)可以完善和彌補(bǔ)系統(tǒng)中存在的不足與漏洞，從而使系統(tǒng)能夠高效的進(jìn)行工作。PLC技術(shù)是一種結(jié)合了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器技術(shù)和通信技術(shù)的新型的控制裝置，是專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件與微型計(jì)算機(jī)基本相同，主要包括電源、中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路、功能模塊和通信模塊，可以完成邏輯運(yùn)算、順序控制和算術(shù)操作等用戶(hù)的指令，控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)施，達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)的目的。從PLC技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)產(chǎn)生的較晚，但其發(fā)展卻很迅速，短短幾十年的時(shí)間，PLC技術(shù)就經(jīng)歷了數(shù)次技術(shù)革新，使其在相對(duì)領(lǐng)域中處于領(lǐng)先的地位，最早的編程邏輯控制器誕生于1969年，由美國(guó)研制成功，用于通用汽車(chē)的生產(chǎn)線上，取得了較為滿(mǎn)意的效果。從此PLC技術(shù)得到很多輕、重工業(yè)的關(guān)注，PLC技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，特別是隨著微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在可編程邏輯控制器中加入了中央處理器（CPU），使其體積更小、性能更好并且處理速度更快，PLC技術(shù)在煤礦企業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

二、PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC技術(shù)的工作原理相對(duì)較為簡(jiǎn)單，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它結(jié)合的微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服了繼電接觸控制技術(shù)接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性低的缺點(diǎn)。PLC技術(shù)的特點(diǎn)主要有：

1 PLC技術(shù)配置相對(duì)較為靈活

PLC可以通過(guò)重新編寫(xiě)程度，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生產(chǎn)機(jī)械的控制，靈活性較高，可根據(jù)需要組成規(guī)模大小不一的控制系統(tǒng)。

2 PLC技術(shù)的編程簡(jiǎn)單

PLC采用的是梯形圖語(yǔ)言，相對(duì)于計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，這是一門(mén)較為簡(jiǎn)單的語(yǔ)言，很容易掌握，操作人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，就能熟練的掌握編程技術(shù)，并且PLC技術(shù)還具有明顯的模塊化和系列化的特點(diǎn)，操作人員可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活的組合，就能滿(mǎn)足不同條件下的控制需要。

3 PLC技術(shù)的安全性較高

煤炭在皮帶運(yùn)輸過(guò)程中，有諸多不安全的因素，由于距離長(zhǎng)、速度快，各種設(shè)備在連續(xù)工作時(shí)容易產(chǎn)生高溫、高壓，使運(yùn)輸設(shè)備損壞，而PLC技術(shù)能夠有效避免這些不安全因素，增加了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，有效提高了煤礦作業(yè)的有效率。

4 PLC技術(shù)的擴(kuò)展性較強(qiáng)

PLC技術(shù)具有較強(qiáng)的組網(wǎng)與擴(kuò)網(wǎng)能力，有利于控制系統(tǒng)的擴(kuò)建，利用PLC技術(shù)靈活性和?？旎拖盗谢奶攸c(diǎn)，能夠更好的被設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)，在組網(wǎng)擴(kuò)建時(shí)，還能夠節(jié)約大量的資源。

5 PLC技術(shù)的維護(hù)方便

傳統(tǒng)的皮帶控制系統(tǒng)在維護(hù)時(shí)需要斷電以及拆卸，皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)就會(huì)停止運(yùn)行，嚴(yán)重的影響到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益，而PLC技術(shù)改變了傳統(tǒng)的維護(hù)方式，通過(guò)技術(shù)上的創(chuàng)新，維護(hù)程序上的優(yōu)化，做到了維護(hù)過(guò)程中不斷電，不停產(chǎn)，保障了正常的生產(chǎn)活動(dòng)。

三、PLC技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是在煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，能夠明顯影響到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)后，明顯提高了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的工作效率，也使煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)向現(xiàn)代化的方向邁進(jìn)了一大步。PLC技術(shù)的具體作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1 煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性得到了明顯提升

安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)的頭等大事，傳統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的損毀較為嚴(yán)重，并且還存在著較多的安全問(wèn)題。PLC技術(shù)應(yīng)用到皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)后，能夠?qū)\(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)、有效的判定，并做出相應(yīng)的處置，對(duì)皮帶運(yùn)輸設(shè)施起到了有效的保護(hù)，降低了其損毀程度，也能夠在很大程度上避免安全生產(chǎn)事故。

2 煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化程度有了明顯提高

PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的全面監(jiān)控，通過(guò)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合，其自動(dòng)化經(jīng)程度有了明顯的提高，并且PLC技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可分為自動(dòng)和手動(dòng)操作，在兩種操作方式之間，實(shí)現(xiàn)了自由切換，人性化程度較高，對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)中的任意設(shè)備進(jìn)行有效的管理，提高了工作效率。煤礦可根據(jù)煤礦生產(chǎn)的需要，購(gòu)買(mǎi)所需的PLC后，用戶(hù)只需要根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，通過(guò)少量的接線與編程操作，就能將PLC運(yùn)用到生產(chǎn)活動(dòng)中去，操作簡(jiǎn)單，節(jié)約大量的人力物力，減輕了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

3 增強(qiáng)了煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的自我診斷和預(yù)警能力

PLC技術(shù)能夠?qū)γ旱V皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行有效的、全面的監(jiān)督和管理，對(duì)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的中出現(xiàn)的問(wèn)題與故障，能夠及時(shí)做出自我判斷，并對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和原因分析，有利于問(wèn)題與故障的解決。PLC技術(shù)還能夠?qū)ζн\(yùn)輸系統(tǒng)的存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警，有利于工作人員及時(shí)的檢修，在一定程度上提高了檢修率，降低了故障率。

四、PLC技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)在為煤礦皮帶運(yùn)輸帶來(lái)便利的同時(shí)，工作環(huán)境、干擾、監(jiān)控方面、信息處理方面、監(jiān)管方面還存在著一些問(wèn)題，在使用過(guò)程中要加以注意，以保證PLC設(shè)備的正常運(yùn)行。

1 工作環(huán)境

PLC設(shè)備的工作溫度需要控制在0～55℃，在安裝使用過(guò)程中，要注意周?chē)h(huán)境，不能安裝在高溫環(huán)境中以及一些熱量高的元件下面，要使PLC周?chē)３至己玫耐L(fēng)，以利于熱量的散發(fā)，要使PLC盡可能避免振動(dòng)，必要時(shí)加裝減震裝置，還要注意控制工作環(huán)境的濕度，盡可能將其控制在85%以下，以保證PLC的絕緣性，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 干擾方面

電磁干擾是影響PLC的最重要的一種干擾，包括強(qiáng)電干擾、變頻器干擾、信號(hào)線干擾等等，電磁干擾的產(chǎn)生主要是由于電壓或電流的劇烈變化。所以在PLC的運(yùn)行過(guò)程中，要加強(qiáng)抗干擾措施，要合理處理電源，設(shè)置隔離變壓器、濾波器和輸出電抗器，防止變頻器干擾；要科學(xué)合理的選擇接地位置，這是有效提升PLC工作質(zhì)量的重要保證。

3 監(jiān)控方面

由于監(jiān)控設(shè)備多，監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)較為混亂，而監(jiān)控方案又不完善，使監(jiān)控設(shè)備僅僅實(shí)現(xiàn)了初級(jí)監(jiān)控。

4 信息處理方面

煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化程度越高，其控制系統(tǒng)的信息傳遞量就越大，通訊信息量越大，對(duì)系統(tǒng)軟件、硬件的要求就越高，當(dāng)前煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的軟件與硬件間的銜接不足，監(jiān)控效率不高。

5 監(jiān)管方便

目前我國(guó)煤礦皮帶運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)管技術(shù)還不夠成熟，煤礦生產(chǎn)的監(jiān)管水平還不高，這也使得煤礦生產(chǎn)工藝全方位自動(dòng)化監(jiān)控水平較低，這就導(dǎo)致煤礦企業(yè)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中一部分的設(shè)備無(wú)法自動(dòng)運(yùn)行，在造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，也導(dǎo)致皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的監(jiān)管困難和故障處理困難。

五、PLC技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

近幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)微處理器的功能進(jìn)行了大幅度的強(qiáng)化，使皮帶保護(hù)控制主機(jī)的功能得到了明顯的提升，使PLC技術(shù)在各個(gè)方面都能較好的滿(mǎn)足煤炭運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急狀況的需求。在未來(lái)，隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也將會(huì)在運(yùn)動(dòng)控制功能和通訊功能上得到強(qiáng)化，這也將是PLC技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

總之，PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中后，對(duì)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，但也發(fā)現(xiàn)了一些不足，所以要對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行更深入的認(rèn)識(shí)，不斷的革新技術(shù)手段，不斷的提高煤礦皮帶運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化程度，提高監(jiān)控與監(jiān)管水平，最大限度的發(fā)掘皮帶運(yùn)輸能力，促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊龍昌.基于PLC技術(shù)的煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的控制改造及展望[J].世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒·科技財(cái)經(jīng)，2012 （09）.

[2]袁廣振，郝允領(lǐng)，韓保，等.基于PLC技術(shù)對(duì)采區(qū)皮帶機(jī)集控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2013（01）：66-68.

[3]徐欽，從彬.西門(mén)子PLC技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)（下半月），2015（01）.

[4]段成軍.煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2013（17）：78-90.

[5]李世英.PLC技術(shù)下煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展[J].中國(guó)科技縱橫，2013（16）：34-37.