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

劉蓋

摘 要 煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)屬于煤礦領(lǐng)域極為關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，如今由于科技的快速發(fā)展和進(jìn)步，使得煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)有了很大的完善和提高。經(jīng)過不斷的完善之后，現(xiàn)階段煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)已不需要人員值守，變得更加的自動(dòng)化和系統(tǒng)化，同時(shí)又將網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控和多媒體等各種功能很好地融合在了一起，所以對(duì)煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究是非常有必要的，不僅能夠確保系統(tǒng)的順利運(yùn)行，而且還保障了煤礦開采的高效和安全。

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

引言

煤礦生產(chǎn)作業(yè)期間煤炭資源的運(yùn)輸需依托于皮帶運(yùn)輸設(shè)備的應(yīng)用，作為提升煤礦作業(yè)效率基礎(chǔ)設(shè)備，皮帶運(yùn)輸設(shè)備具備速度快、距離長(zhǎng)、運(yùn)輸量大等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，是現(xiàn)階段煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)期間必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備。而得益于我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，PLC技術(shù)被廣泛應(yīng)用于煤礦開采行業(yè)中，通過與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的有機(jī)融合，進(jìn)一步提升皮帶運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)一步為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1PLC技術(shù)概述

縱觀現(xiàn)階段PLC技術(shù)的應(yīng)用，雖然該技術(shù)誕生時(shí)間尚短，但是該技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)較為迅猛，PLC技術(shù)與煤礦生產(chǎn)作業(yè)的融合，為全世界煤礦事業(yè)的發(fā)展提供巨大助力。1969年，美國(guó)首次研發(fā)出第一個(gè)可編程邏輯控制器，其主要研究目的在于對(duì)煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)創(chuàng)新與突破，以期對(duì)原有繼電器控制程度的技術(shù)，真正做到對(duì)煤礦運(yùn)輸事業(yè)的創(chuàng)新性突破。但是因PLC技術(shù)剛誕生不久，所以在各方面都尚未發(fā)展成熟，PLC技術(shù)的應(yīng)用僅停留在對(duì)計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)功能的體現(xiàn)。而隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，20世紀(jì)70年P(guān)LC技術(shù)與微電子技術(shù)融合，借助微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC技術(shù)功能的拓展。自此以后，PLC技術(shù)的功能與價(jià)值得到不斷開發(fā)與挖掘，進(jìn)一步為煤礦運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)巨大助力。

PLC技術(shù)工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單，該技術(shù)核心為電子系統(tǒng)裝置，具備數(shù)字運(yùn)算操作能力，適用于各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。該技術(shù)具有可編程的存儲(chǔ)器，所以可以執(zhí)行邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、順序通知、定時(shí)、算數(shù)運(yùn)算等操作指令。針對(duì)各類生產(chǎn)機(jī)械的控制，則是運(yùn)用不同的模擬、數(shù)字式輸入、輸出接口，確保其機(jī)械生產(chǎn)過程得到科學(xué)、有效控制。PLC技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)是繼電接觸控技術(shù)與微機(jī)技術(shù)的相互結(jié)合，在具體應(yīng)用過程中有效消除傳統(tǒng)繼電控制技術(shù)中可靠性低、通用性低、接線復(fù)雜、功耗低、靈活性差等問題，并充分發(fā)揮出微電子技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)[2]。

2煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)應(yīng)用所存在的問題

雖然在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)帶來(lái)了很大的優(yōu)勢(shì)，但是也存在著很多的問題，主要包括：①監(jiān)控效果差。因?yàn)楸O(jiān)控方案較為混亂、監(jiān)控設(shè)施較為雜亂，所以就造成了設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中只達(dá)到了基礎(chǔ)的監(jiān)控效果。②兼容差距大。為增強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行效率及工藝技術(shù)，許多煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)均采用的進(jìn)口設(shè)備，這就嚴(yán)重影響了設(shè)備的兼容性，使兼容差距過大。③設(shè)備耗能大。在設(shè)計(jì)監(jiān)控過程中，并未把煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)里的運(yùn)營(yíng)成本加進(jìn)去，這便嚴(yán)重造成了設(shè)備的耗能較大、功率較多。④煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的通訊方案制定不完善。通常煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的通訊方案會(huì)直接影響到系統(tǒng)的問題披露情況，如果通訊方案越完善，則系統(tǒng)的軟件和硬件的缺點(diǎn)和問題會(huì)披露的更多，從而會(huì)促進(jìn)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)更加的高效和完善，但目前我國(guó)很多煤礦企業(yè)的運(yùn)輸系統(tǒng)通訊方案很不完善，這就很大程度地影響了系統(tǒng)問題的披露程度。

3煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)應(yīng)用的完善措施

3.1 軟件程序設(shè)計(jì)

皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)程序是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件編程，然后在PLC內(nèi)部輸入編程后的程序。接著，在設(shè)備調(diào)試階段，結(jié)合具體情況及其要求合理調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，確保PLC皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行滿足具體生產(chǎn)需求。在實(shí)際編程中，依托于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，利用WinCC、SIMATIC等軟件進(jìn)行編程操作，而PLC與計(jì)算機(jī)之間的連接需要借助Profibus電纜，達(dá)到無(wú)障礙通信的目的。該電纜的應(yīng)用具備屏蔽功能，共有紅色、綠色兩根數(shù)據(jù)線，在連接過程中，綠色數(shù)據(jù)線連接DP接口的管腳8;紅色數(shù)據(jù)線連接管腳3。

3.2 PLC系統(tǒng)控制抗干擾程序措施

PLC系統(tǒng)控制程序具有的優(yōu)勢(shì)是功能性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、有較強(qiáng)的抗干擾能力等。但若是處于強(qiáng)磁場(chǎng)或是強(qiáng)電場(chǎng)的高壓高頻影響之中，PLC系統(tǒng)控制器就會(huì)發(fā)生控制的精準(zhǔn)度下降以及丟失數(shù)據(jù)等狀況。需要采取有效措施進(jìn)一步提高PLC系統(tǒng)控制抗干擾的基本能力。①選取專用功能電源，把專用電源同其他運(yùn)行設(shè)備的使用電源完全分開，從而避免其他運(yùn)行的設(shè)備在進(jìn)行啟停的時(shí)候影響供電專用電源。選取隔離式變壓器把系統(tǒng)的控制電源和PLC進(jìn)行隔離，與此同時(shí)還要在隔離式變壓器同PLC之間加上濾波器，盡可能避免任何信號(hào)對(duì)PLC系統(tǒng)控制造成干擾。②在輸入交流頻率信號(hào)端將壓敏電阻并聯(lián)，在輸入直頻率流信號(hào)端將二級(jí)管續(xù)流并聯(lián)。在輸出直流頻率信號(hào)端接壓敏電阻，在輸出交流頻率信號(hào)端接壓敏電阻，在輸出晶閘管和晶體管端接電阻旁路保護(hù)。

3.3 保護(hù)功能

PLC皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中涉及溫度傳感器、縱撕傳感器、煙霧傳感器、速度傳感器等原件的設(shè)置，并構(gòu)成外部保護(hù)系統(tǒng)，起到皮帶運(yùn)輸設(shè)備保護(hù)的作用。PLC控制器與上述傳感器元件全部連接，運(yùn)行期間一旦傳感器檢測(cè)到異常信號(hào)，會(huì)第一時(shí)間發(fā)送至PLC控制器中，PLC控制器依據(jù)對(duì)異常信號(hào)的分析，進(jìn)一步發(fā)出操作指令，例如故障信號(hào)、警報(bào)信號(hào)的發(fā)出，提示皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常現(xiàn)象。此時(shí)相關(guān)人員會(huì)依據(jù)PLC系統(tǒng)發(fā)出的異常情況而組織開展排查，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的有效發(fā)現(xiàn)和消除，提高皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

4結(jié)束語(yǔ)

通常煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)融合了通信、自動(dòng)監(jiān)控以及傳感等多種技術(shù)，從而就實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)為主的自動(dòng)化功能，其不僅能夠有效對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備實(shí)施監(jiān)控和管理，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的收集和匯總，并具備報(bào)警功能，使煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曼.煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（15）：152-153.

[2] 李東君.皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2019，18（6）：79-80.