基于PLC和網絡通訊技術的帶式輸送機監(jiān)控系統

文/李存有

在帶式運輸機的運行過程中，不同運行狀態(tài)會產生不同的電力參數，通過對這些參數的監(jiān)控能夠了解輸送機的運行狀態(tài)，并對輸送機的運行狀態(tài)進行合理控制。在該項技術的應用中，需要應用網絡通訊技術進行運行狀態(tài)數據收集以及對輸送機進行控制，所以在系統的設計中，要對這兩項技術進行共同設計，并保證這兩項技術能夠實現深度融合，從而保證監(jiān)控系統能夠正常穩(wěn)定運行。

1 PLC技術的運行原理和優(yōu)勢

PLC技術的運行過程中與單片機有一定相似之處，即都能夠通過運行系統中的程序完成對設備和系統運行狀態(tài)的監(jiān)控，但是PLC技術在單片機的基礎上進行了改革，相對于單片機，PLC技術擁有人機交互功能，并且通常應用計算機系統運行相關程序，所以在該技術擁有更高的抗干擾能力，同時能夠實現對設備以及系統運行狀態(tài)的更快檢測。

PLC技術的運行包括三個過程，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。第一階段為PLC控制器應用掃描的方式獲取系統中的各類輸入數據，第二階段為PLC系統將掃描獲取的數據輸入到PLC控制器中，并由控制器對相關數據進行運算，在該過程中能夠實現對設備運行狀態(tài)的檢測，并為后續(xù)的控制過程打下基礎。第三階段為PLC系統將經過程序運算后的信號進行輸出，控制電路中相關設備的運行狀態(tài)，實現對整個設備運行狀態(tài)的真正改變，對于整個控制系統來說，第三階段為真正的對設備控制過程。

2 基于PLC與網絡通信技術的帶式輸送機監(jiān)控系統設計

2.1 數據收集方面的設計

通過對PLC系統運行原理的研究，可以發(fā)現該系統在運行過程中會通過自動掃描獲取系統的運行數據，但是要保證系統的掃描信號能夠被有效傳遞，需要在PLC系統中結合通信系統。在監(jiān)控系統的設計中，PLC系統的端口需要與通信系統進行連接，同時設置監(jiān)控系統運行過程中的掃描周期，保證在各類情況下PLC系統都能夠穩(wěn)定運行，在信號發(fā)送設備的終端上，要在終端設置相應的信號發(fā)射裝置，以了解帶式輸送機的運行狀態(tài)。在信號發(fā)射完成后，獲取的掃描信號需要通過通信系統進行信號反饋，為了能夠降低監(jiān)控系統的建設成本，在該過程中需要對網絡通信系統進行合理設計，由通信系統將獲取的數據輸送到正確的PLC系統端口中，PLC系統對獲取的數據進行全面分析。

2.2 改變相關設備運行狀態(tài)的設計

對于帶式輸送機來說，改變設備運行狀態(tài)包括各種方式，其一為對設備進行斷電處理，這種情況發(fā)生于設備產生嚴重故障的過程中。其二為降低設備的運行功率，該過程通常發(fā)生于輸送機輸送少量貨物的過程中。其三為提高設備的運行功率，這種情況發(fā)生于輸送機需要運輸大量貨物的過程。對于第一種情況，PLC系統將對帶式輸送機的電機進行監(jiān)控，監(jiān)控的主要內容為電機線路的電流情況，當發(fā)現電流發(fā)生突變時，系統將按照設置的程序對電機的故障類型進行分析，這種故障包括電機內部發(fā)生短路和斷路問題，在監(jiān)控系統的設計中，需要按照電機的型號確定相關參數，PLC系統經過數據比對和分析了解電機中發(fā)生嚴重故障，以對電機進行斷電處理。對于第二種和第三種情況，要求在帶式輸送機系統中設置壓力傳感器，當壓力傳感器發(fā)現貨物的重量發(fā)生變化時，會通過通信系統將信號傳遞到PLC系統中，PLC系統通過運算能力了解當前系統中需要采取的工作狀態(tài)，從而控制輸送機的運行功率，實現對帶式輸送機運行狀態(tài)的在線改變。

2.3 網絡通信系統設計

在通信系統的設計中，需要保證系統擁有很高的運行穩(wěn)定性、運行高效性和信號反饋高速性，為了滿足這些要求，在系統的設計中需要從宏觀與微觀兩個方向進行控制。宏觀方面主要內容為局域網建設，為了保證該設備能夠正常運行，需要對監(jiān)控系統設置獨立的局域網，從根本上保證監(jiān)控系統的網絡通信系統能夠發(fā)揮應有功能。微觀為正確設置端口和服務器，對于運行高效性來說，在局域網建設中需要在系統中建設服務器，并應用光纖實現對信號的快速高效輸送，在整個系統的建設中，需要按照網絡建設的相關要求完成對網絡通信系統的全面合理建設。

2.4 開關量邏輯設計

在工業(yè)生產中，通常涉及多臺帶式輸送機的運行，這些輸送機通常情況會處于不同的運行狀態(tài)，當前常用的輸送機控制設備為繼電器，然而傳統的繼電器控制方法較為冗雜，導致對整個系統的控制效率大幅下降。在PLC系統的應用中，可以應用系統本身控制繼電器的運行狀態(tài)，在這種方法的應用中，PLC系統中將會設置信號放大器，這種方式能夠讓PLC系統產生的控制信號能夠作用在繼電器上，實現對繼電器運行狀態(tài)的有效控制，另外在帶式輸送機的運行過程中，為了能夠對輸送機的運行功率進行實時改變，通常需要應用多個繼電器對電機的運行狀態(tài)進行控制，在PLC系統的運行中，要通過合理的程序編寫實現對這些繼電器運行狀態(tài)的合理控制。

3 結論

綜上所述，在帶式輸送機監(jiān)控系統的設計中，PLC系統能夠實現對設備運行狀態(tài)的有效分析與控制，而在各類運行信號的獲取和控制信號的傳輸中，需要應用網絡通信系統進行信號傳遞。在PLC系統的設計中，主要工作內容為根據輸送機型號編寫控制程序，同時確定掃描信號參數，通信系統建設的主要工作為建設專用局域網，并應用服務器進行信號處理。