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摘要：皮带运输的效率关系着煤矿生产的效益，因此利用先进科学技术提高皮带运输效率就成为了提高煤矿生产效益的关键。本文就对煤矿井下自动化控制在皮带运输中的应用相关内容进行分析。
关键词：煤矿井下；自动化；控制；皮带运输；应用
1有关PLC控制系统的概述
PLC全称可编程逻辑控制器，是一种采用数字运算操作的控制系统。PLC控制系统主要由地面控制中心和井下皮带运输分站组成，其中地面控制中心的核心是综合操作台，对整个控制系统进行操作和控制，其主要工作方式有两种，一种是自动控制，由控制中心的操作台向控制器发出控制信号，控制器在接收信号之后根据指令完成一系列皮带运输机的开机、运转和停止等工作，且自动控制能实现对井下设备的实时监控，包括对电机三相电流、功率、瓦斯浓度及运行状态的监控，并将各设备的运行数据及时反馈给控制中心，以便控制中心能及时发现运行设备的故障，保证生产的顺利进行和安全生产。而另一种控制则是手动控制，手动控制实际上是自动控制的补充，在自动控制出现电力故障等问题时，能手动操作设备，对设备的突发状况进行处理。作为一个终端控制器，煤矿井下皮带运输控制分站主要负责具体落实控制中心发出的指令，当它获得相关信号指令后，就会按照该指令发挥作用，使皮带运输机执行指令涉及到的动作，将运输工作完成。通常，煤矿井下设置有大量与控制网相连的皮带运输机，它们之间的连接均利用PLC控制系统的通信接口实现，利用控制网把每一个运输机的工作状态发至控制中心，然后由后者负责处理那些收集到的信息，最终能完成对整个矿井皮带运输系统的自动化控制。
2皮带PLC控制系统的功能
2.1控制功能
PLC运输系统能对井下的皮带运输进行较好的控制，包括自动控制和手动控制，当皮带运输机在运行过程中出现故障时，控制器会立即停止相应的皮带运输机，并将故障信息反馈给控制中心，待运输机的故障被排除后，控制器才会重新开始皮带运输机的运转，从而保证了皮带运输机的安全性。正常运作时，工作人员只需将电控装置上的起车按钮按下，运输系统就会按照已编制好的自动控制程序来运行运输机，并将运输机的运行状况通过信息传送网传送到控制中心，由控制中心对井下运输进行整体控制。
2.2保护功能
利用PLC自动化控制系统能对皮带运输设备进行有效保护。通常，长距离皮带运输受井下环境因素影响，可能会出现部分故障。PLC自动化控制系统当中除了会设置传感器外，还会设置一定量的保护开关。采取故障地址识别技术，便能对保护开关动作如闭锁、跑偏等进行识别，相关信息会被反馈至控制中心，控制中心会根据故障信息数据做出及时处理。皮带运输过程中，温度问题也是较为常见的问题之一。运输机长时间运载负荷，会产生较大的热量，电机温度会逐渐升高。如果电机温度超过某临界值，会影响到传输系统正常工作状态。在PLC系统当中，电机内部会被置入一个热电阻装置。借助该热电阻装置电流信号能够被转变为温度信号，即可实现温度监控。当电机出现局部温度过高时，控制中心会立即自动停车，避免电机因持续高温工作而受损。
表1
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3分析PLC运输控制系统的工作原理
以ST200型PLC控制器系统为例，来具体说明井下皮带运输自动控制系统的运作原理。此PLC控制器上有16个输出点，24个输入点，且还配备了两个输入模块和四个输入模拟量以及一个扩展模块，完全能满足井下皮带运输的要求。由于矿井下的环境较为特殊，对电器线路、控制元件及传感器等要求比较严格，在进行运输系统的安设时需要配备转换电路和隔离电路。再者，在进行系统装配时无电位接点的24路开关信号需转换成非安无电位接点进行输出，其接点容量应为250V/5A，同时无电位接点的6路开关信号同样需转换成非安无电位接点进行输出，其接点容量同样是250V/5A。另外，在进行系统装配时应注意PLC的输出或输入必须要有相应的隔离设施，一般隔离的数目都是12路，其接点容量也是250V/5A。PLC的输出点和输出控制及输入点和输出信号之间都是相互对应的，在将各个点分配好之后，按相关的系统配置要求，将装置上的接点和通道分别分配给一个输出信号和输入信号，然后几个信号共享一个输出点，其各报警器与输出点之间是并联的关系，具体PLC控制系统的输入或输出配置可见表1。
硬件装置都装配好后，就要对控制程序进行编制，考虑到在各个设备的报警运行、故障保护及安全性方面的问题，应选用梯形图语言进行控制程序编制，同时皮带运输机之间运行的间隔时间应该装置专门定时器来控制时间，当系统启动之后，应先通过定时器进行控制，然后再依次将电机启动。通过PLC控制系统能够平衡皮带运输机的功率，使两台电机的电流信号不会相差太大，从而保证两台电机的运行速度均衡，当其中一台电机的速度变慢时，控制系统就会开始对速度较慢即电流较小的那台电机进行加速，以使两台电机的速度能够均衡，保证运输的顺利进行，提高运输原煤的运输效率。随着计算机技术的不断发展，PLC控制系统的自动化水平也一定会越来越高，从而促进煤炭生产效率的提高，增加煤炭企业的经济效益。
4结语
总之，皮带运输机是煤矿开采中不可或缺的运输设备，在整个煤矿生产中起着保证生产安全、高效的重要作用，随着煤炭产业的不断发展，皮带运输机也要不断革新，利用自动化控制技术，提高运输机的运输效率，不断增加煤矿井作业的科学技术含量，增强煤炭企业的发展实力，未来煤矿井下皮带运输系统数据将呈现多接口的发展趋势，传感器将具备更高的精度与灵敏度，可保证数据的全面性与准确性，自动化控制系统性能将得到大幅度提升，从而为井下生产作业创造一个安全、稳定的环境。
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作者简介
贾辉（1993.9-），男，山西大同人，中北大学毕业，研究方向：煤矿井下自动化控制。