煤礦圓筒倉移動式皮帶自動定位程序設(shè)計與實踐

張志峰

摘 要：為保證煤礦主煤流運輸系統(tǒng)連續(xù)可靠運行，針對煤礦圓筒倉灌煤需要經(jīng)常更換落煤點的問題，專門設(shè)計移動式皮帶自動定位程序，并在行走皮帶本體上安裝感應(yīng)觸片，在軌道側(cè)面安裝監(jiān)測位置的接近開關(guān)，通過PLC控制程序，即可實現(xiàn)行走皮帶的自動定位放煤。同時，自動定位落煤點較為固定，煤倉內(nèi)煤堆成型較為規(guī)則，可根據(jù)煤倉料位計監(jiān)測倉位值實現(xiàn)自動移動式，從而減少影響皮帶連續(xù)運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，提高運輸效率，并能實現(xiàn)減人提效，做到無人則安。

關(guān)鍵詞：移動式皮帶 自動定位 程序控制 模擬人工操作 連續(xù)運輸

中圖分類號：TU229 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-00-02

1 項目背景

圓筒倉儲存煤炭是目前煤礦企業(yè)應(yīng)用較為廣泛的儲煤方式。圓筒倉儲存煤炭工藝一般為：煤炭產(chǎn)品通過皮帶運至圓筒倉倉頂，在倉頂一般布置兩條移動式皮帶并利用其正反轉(zhuǎn)功能，將煤分配到不同的落煤點，落煤點至少有12～20個。本系統(tǒng)通過在行走皮帶本體上安裝感應(yīng)觸片，在軌道側(cè)面安裝監(jiān)測位置的接近開關(guān)，通過PLC控制程序，即可實現(xiàn)行走皮帶的自動定位放煤。

2 主要內(nèi)容

2.1 硬件配置

在行走皮帶頭、尾部側(cè)面焊接兩個識別觸片，每個落煤點對應(yīng)的觸片位置安裝兩個接近開關(guān)，落煤點側(cè)邊安裝煤倉料位計，并通過硬接線接入PLC控制系統(tǒng)，并在行走路線頭尾各安裝一臺高清攝像機，如圖1所示。

2.2 程序設(shè)計思路

2.2.1 運行模式設(shè)計

（1）全自動模式。根據(jù)PLC監(jiān)測到的煤倉料位值，在當(dāng)前落煤點80%倉位時，自動切換到較低倉位的落煤點。（2）半自動模式。集控中心操作人根據(jù)倉位，通過上位系統(tǒng)一鍵切換到指定的落煤點。（3）手動模式?，F(xiàn)場人員通過現(xiàn)場按鈕點動切換到指定的落煤點。

2.2.2 自動模式和半自動模式程序設(shè)計

（1）監(jiān)測點A計數(shù)程序功能塊（以單個落煤點A舉例說明） ：實現(xiàn)行走皮帶在運行過程中觸片的加減計數(shù)功能。

（2）行走皮帶定位程序功能塊（以單個落煤點A舉例說明）：根據(jù)當(dāng)前落煤點兩個接近開關(guān)的計數(shù)值，識別小車當(dāng)前位置，判定皮帶行走部是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。若NAC_1=0且和NAC_2=0，行走部正轉(zhuǎn)。若NAC_1=2且和NAC_2=1，當(dāng)前位置正確。若NAC_1=2且和NAC_2=2，行走部反轉(zhuǎn)。行走皮帶在該落煤點第一個監(jiān)測點停止運行，利用慣性滑行。

3 程序設(shè)計的亮點

（1）小車定位帶有點動次數(shù)保護，如果到達(dá)設(shè)定次數(shù)任然沒有定位成功，將出現(xiàn)定位失敗對話框，提醒巡檢人員檢查原因。（2）為了屏蔽外界干擾，只監(jiān)測皮帶行走部在運行中對監(jiān)測，但仍需要監(jiān)測皮帶在電機停止后慣性滑行時的監(jiān)測。（3）小車定位程序模擬人工操作，在到達(dá)停車點后會先停車，再進行點動，直到到達(dá)目標(biāo)點。（4）程序的核心思想在于接近開關(guān)的計數(shù)，通過監(jiān)測接近開關(guān)的上升沿和下降沿進行加減計數(shù)，確保行走皮帶的位置正確，以確定行走皮帶是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。

4 現(xiàn)場實踐情況

4.1 自動模式使用方法

在行走小車遠(yuǎn)程模式下，點擊相應(yīng)的下料口，即可彈出小車定位對話框。

（1）點擊“啟動”按鈕，小車將自動運行到此下料口。（2）點擊“停止”按鈕，小車將停止自動定位。僅在需要緊急停止情況下使用。（3）任意一個下料口都可以自動定位。（4）在遠(yuǎn)程和就地交互操作模式下，有可能會造成小車無法定位，這時需要對小車進行復(fù)位操作。（5）點擊“北線小車復(fù)位”按鈕，出現(xiàn)如下對話框。

4.2 調(diào)試遇到的問題及解決方法

（1）問題：感應(yīng)觸片面積太小，導(dǎo)致行走皮帶在通過接近開關(guān)時，由于時間太短無法監(jiān)測到信號。解決方法：增大感應(yīng)觸片橫向長度，保證程序在一個掃描周期內(nèi)能夠接收信號。

（2）問題：由于行走皮帶本身形狀不規(guī)則和重載情況下皮帶架變形，導(dǎo)致接近開關(guān)在正向、逆向行走過程中被撞壞。解決方法：更換感應(yīng)距離達(dá)到8mm的接近開關(guān)，將安裝位置向軌道外部挪移，避免碰撞發(fā)生。

（3）問題：為了屏蔽外界干擾，只監(jiān)測皮帶行走部在運行中對監(jiān)測，但仍需要監(jiān)測皮帶在電機停止后慣性滑行信號。解決方法：增加在皮帶從接觸到第一個接近開關(guān)后停車慣性滑行時間段的監(jiān)測程序。

5 結(jié)語

通過該程序的設(shè)計和實踐應(yīng)用，解決了煤礦移動式皮帶的自動定位問題，完善了煤炭儲、裝、運全過程自動化，達(dá)到了減人提效的目的。

參考文獻

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