PLC集中控制系統(tǒng)在煤礦膠帶輸送機上的應用

文/穆志剛

隨著使用年限的增加，煤礦開闊地區(qū)也逐漸擴大，強力膠帶輸送機作為重要的井下輸煤運輸工具，約90%以上的在煤礦都通過膠帶輸送機進行轉載，因此強力膠帶輸送機在煤礦開采中占據重要地位。膠帶輸送機包括采區(qū)膠帶輸送機以及主膠帶輸送機兩個部分，開采的煤礦通過采區(qū)膠帶輸送機轉載到主膠帶輸送機中，再由主膠帶輸送機完成最后的煤礦輸送工作，因此膠帶輸送機往往具有線路長、崗位多、聯(lián)絡點多等特點，需要多個人員進行管理，對于煤礦開采的安全生產具有較大不利影響。借助PLC集中控制系統(tǒng)進行膠帶輸送機管理，能夠有效解決上述問題，實現(xiàn)對整個煤礦膠帶輸送機的集中控制，應用價值顯著。

1 PLC集中控制系統(tǒng)的構成

PLC集中控制系統(tǒng)包括地面控制中心、傳輸線路、井下分站以及相關保護裝置，在PLC集中控制系統(tǒng)中人為設置煤倉煤位的極限值，當煤倉內煤位達到所設定標準后則停止煤礦膠帶輸送機的運輸。PLC集中控制系統(tǒng)中裝備了溫度、延誤、速度檢測系統(tǒng)，溫度過高時及時啟動灑水裝置，達到降溫的目的，除此之外，PLC集中控制系統(tǒng)還能夠掌握煤礦膠帶輸送機中電動機的電壓、電流等相關指標，保證膠帶輸送機的正常運行。

1.1 地面控制中心

地面控制中心的主要作用是監(jiān)控以及集中控制膠帶輸送機及其相關設備，PLC集中控制系統(tǒng)中裝備主、從計算機，當其中一臺計算機出現(xiàn)故障時能夠直接切換至另一臺計算機，可以有效避免相關數(shù)據的損失，保證地面控制中心發(fā)出控制指令的正確性。

1.2 傳輸線路

傳輸線路就是控制信號的傳輸介質，也是遠程啟動、停止以及復位等指標實施的重要基礎，傳輸線路可以將收集到的膠帶輸送機及其相關設備的運行信息發(fā)送給PLC集中控制系統(tǒng)并通過顯示器顯示出來，能夠及時發(fā)現(xiàn)相關超限數(shù)據，從而發(fā)出警示信號。

1.3 井下分站

膠帶輸送裝置是井下的主要構成部分，每一條膠帶都需要對應一個控制裝置，這些控制裝置通過傳輸線路連接到PLC集中控制系統(tǒng)中。

1.4 相關保護裝置

整個PLC集中控制系統(tǒng)中裝備了溫度傳感器、速度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等裝置，能夠將膠帶輸送機的相關信息收集下來，出現(xiàn)異常情況時及時啟動保護措施，如灑水降溫等。

2 PLC集中控制系統(tǒng)的工作原理

PLC集中控制系統(tǒng)通過傳感器收集煤礦膠帶輸送機的相關信息，將這些信號轉化為脈沖信號，PLC集中控制系統(tǒng)接收到脈沖信號后結合其中設定的相關數(shù)據發(fā)出控制制定，對整個煤礦膠帶輸送機進行綜合調控。PLC集中控制系統(tǒng)的控制方式包括地面自動集中控制、地面遠控集中控制以及人工就地控制三種，地面自動集中控制以及地面遠控集中控制被統(tǒng)稱為地面集控，是PLC集中控制系統(tǒng)中使用最多的。每一條膠帶輸送機的機頭都安裝了膠帶輸送機集控分站，膠帶輸送機集控分站由PLC集中控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一調控，地面圓孔集中控制就是地面集控人員輸入膠帶輸送機的啟動信號，相關膠帶輸送機就會自行啟動。地面自動集中控制則是由操作人員人為輸入相關控制信號，如定時啟動、定時停止等。人工就地控制與傳統(tǒng)煤礦膠帶輸送機控制方法類似，有地面集控人員前往膠帶輸送機的現(xiàn)場按下啟動按鈕，從而使得相應膠帶輸送機開始運行。

3 PLC集中控制系統(tǒng)在煤礦膠帶輸送機中的應用

3.1 顯示煤礦膠帶輸送機的工作狀態(tài)

PLC集中控制系統(tǒng)能夠收集煤礦膠帶輸送機的相關工作數(shù)據，并將膠帶輸送機的工作數(shù)據在計算機屏幕上顯示出來，如膠帶輸送機的啟動以及停止情況、運行速度、運行時間等，這些數(shù)據由PLC集中控制系統(tǒng)中的傳感器收集，從而及時發(fā)現(xiàn)膠帶輸送機的故障，并顯示故障類型、故障位置以及發(fā)生故障時間等信息。

3.2 保障煤礦膠帶輸送機的正常運行

PLC集中控制系統(tǒng)中包含溫度、速度、電流、電壓等相關傳感器，能夠實時測定煤礦膠帶輸送機的相關工作數(shù)據，煤礦膠帶輸送機在運行過程中出現(xiàn)溫度過高、速度過大、電壓較低等情況時，PLC集中控制系統(tǒng)能夠自主發(fā)出控制指令，啟動相關保護裝置，降低工作溫度以及運行速度，避免煤礦膠帶輸送機在運行過程中發(fā)生故障。

3.3 故障檢測以及自動報警功能

PLC集中控制系統(tǒng)具備故障自診斷功能，當PLC集中控制系統(tǒng)的掃描器以及適配器出現(xiàn)障礙時，系統(tǒng)能夠根據網絡狀態(tài)進行故障判別，從而主動發(fā)出報警聲。當傳感器以及傳輸線路出現(xiàn)故障時，PLC集中控制系統(tǒng)會檢測是否可以正常接收傳感器以及傳輸線路所發(fā)出的基準脈沖，從而及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出報警聲。

3.4 保證控制數(shù)據的安全

PLC集中控制系統(tǒng)在實現(xiàn)對煤礦膠帶輸送機有效控制的同時，也會引發(fā)安全隱患，PLC集中控制系統(tǒng)的操作人員可以設定密碼或者口令，只有正確輸入密碼或者口令的人才可以操作PLC集中控制系統(tǒng)，有效限制可操作PLC集中控制系統(tǒng)的人員，實現(xiàn)對PLC集中控制系統(tǒng)中相關控制數(shù)據的安全保護。

4 小結

PLC集中控制系統(tǒng)應用到線路長、崗位多的煤礦膠帶輸送機控制工作中，能夠節(jié)省大量的人力物力，PLC集中控制系統(tǒng)還可以在惡劣的環(huán)境下長時間工作并保證正常運行，顯著提高了煤礦膠帶輸送機的控制效果。因此開展PLC集中控制系統(tǒng)具有較高的可靠性，值得應用到煤礦膠帶輸送機的控制管理中，為煤礦的安全生產以及經濟效益提高保障。