李艳清
(内蒙古平庄能源股份有限公司, 内蒙古 赤峰市 024000)
摘要：在煤矿井下作业中，胶带运输机是一项极其重要的运输设备，而随着现代社会及经济的发展，对于煤矿的开采也在不断地深入，同时井下环境也越来越复杂，在这种环境下，对于胶带输送机也有了更加严格的要求。在当今科技的不断发展下，可以有效地将PLC技术应用到煤矿胶带运输机中，且应用效果极佳，对煤矿的安全生产十分有利。论文主要围绕PLC技术在煤矿胶带运输机中的应用展开了详细地剖析。
关键词：煤矿；PLC技术；胶带运输机；应用
一、煤矿胶带运输机中PLC技术的应用现状分析
在我国，自二十世纪八十年代起逐渐大量使用胶带运输机，至今为止，我国运输机技术方面取得了极为优秀的成绩，且有了较大的突破，越来越多的新技术应用到实际工作中。就目前来看，胶带输送机主要有可伸缩和大倾角两个类型。尽管当前胶带输送机的发展十分快速，但与发达国家比起来还有着较大的距离。这主要表现在以下几下方面：
1）在控制系统方面。目前，我国胶带输送机是与PLC联合起来实施控制的，但其差距主要体现在具体的逻辑处理和计算等方面。
2）保护装置方面。就目前来看，在保护装置的使用技术方面相对要落后一些，且灵敏度也跟不上。
3）种类过于单一。由于受到我国煤矿地质状况因素的影响，从而致使胶带运输机的生产及应用过程中遇到极大的难题，这对矿井的发展造成了极大的阻碍。
二、PLC控制系统及其保护功能
1.控制系统
在煤矿井下胶带运输机中，其所配备的传感器可以对设备各项生产数据进行及时有效地采集，进而利用专门的信息网络将各项数据传送到中央控制室内，以实现操作系统的系统化。在现场所实测出的各项数据可以经过传感器将它们转化成数字信号，并将这些信号放置在控制室屏幕上进行显示，进而使相关作业人员得以精准地对设备实际运行情况进行把握。该中央控制系统包含了实时数据曲线、历史统计表、井下监控界面、报警界面和操作界面等多个部分组成。此外，为了更好地提升系统工作质量和效率，还需与作业人员工作特性结合起来，再对操作权限进行设置，从而使作业人员得以及时有效地对设备运行情况进行监控，确保系统得以正确有序地运行。
2.保护功能
对于胶带输送机的保护来讲，通常需要对其设置不同的保护单元，以使系统整体保护功能得以发挥出来。PLC可以实现对不同的保护单元进行及时有效地监控，并对故障进行有效识别，一旦胶带运输机发生故障时得以及时发生警报。另外，在其保护装置内部还设置有电机过热保护装置，其主要是经过绕线电阻将其温度信号转换成电信号，一旦设置运行温度大于安全温度值时便自动发生警报和停机处理，从而对整体系统进行保护。此外，电流和温度两者的保护原理一致，当设备电流值大于指定值时同样会发生警报和停机处理。
3.故障自诊断功能
第一，网络故障自诊断。如若网络传输出现干扰、断线等情况，网络能够自动进行侦测，同时将警报发出。第二，PLC故障自诊断。如若PLC的适配器以及扫描器出现问题的情况下，系统能够利用网络通讯情况来对故障进行判断，同时将警报发出；如若PLC的I/O模块出现故障，那么CPU能够根据的I/O模块的状态来对故障与相应的情况进行侦测，并且将警报发出。第三，信号线与传感器故障诊断。
如若模拟量的信号线或传感器出现断线的问题，那么PLC能够利用测量值来判断是否出现故障，同时发出警报。
三、探析PLC技术在控制系统中的应用
（一）PLC结构
现如今，计算机技术发展十分迅速，且在胶带运输机中也得到了微机控制。与此同时，微处理器有着精准、迅速且作业简便等优点而得到了极为广泛的应用，直接替换了以往的模拟电路。以往的模拟电路可靠性并不高，且极易引发故障问题，但随着现代科技的快速发展，这一技术就难以满足当前阶段对于实际生产方面的需要。在PLC控制系统中，CPU是核心控制内容，是整体系统信息处理和控制的核心，可以实现对整体系统日常操作的控制。
（二）PLC的系统构成
1.地面控制中心
PLC系统控制中以设置在中央控制室内，中央控制室与井下操作现场具有一定的距离，其主要是发挥远程监控的作用。在具体的生产工作中，为了尽可能地避免出现过大误差，通常需要从设计方面去实现系统可靠性的提升，其主要有自动和手动两种不同的操作方式，其中的手动操作主要是为了更好地对自动控制作补充。自动控制主要是在综合操作的基础上，再由编程器实施输入和输出的，以实现对设备进行有效控制，同时，还可以有效地对其具体运行情况进行实时监控。其包含了对系统运行中的电机功率、电流以及温度等实施监控。如这些监控内容超出原定工作值时，就会自主发出与之相应的警报，以使作业人员得以进行跟进解决。而手动控制操作则是当自动控制操作失灵时，再由工作进行实际操作。在控制中心中，通常均会设置有信号隔离继电器，该继电器主要是利用CPU冗余控制系统来实现对其的控制，其性能更加可靠。此外，其内部的两个CPU模块在运行过程中可以一套用于使用,一套用于备用，这样一来，一旦发生故障时可以及时有效地对他们进行切换并使用，但所应用的CPU必须为同一型号的，只有这样才能确保系统得以正常运行。
2.胶带运输机分站
在煤矿井下生产过程中，胶带运输机的控制分站就是可编程控制器，其可以实现对整体生产过程实施有效地控制。不同的胶带运输机均有着自身相对独立的控制中心，且各个控制中心均需联网以后方可实现统一分配，以确保不同的设备生产信息得以及时有效地传递到地面控制中心，并实现统一安排生产。
四、PLC技术的现场应用
如将以上所述PLC控制系统应用到煤矿胶带运输机中，同时还对其控制网络作了进一步完善，当安装完成以后便投入了实际使用，且经过了3个月的连续性监控。当对其安装现场进行检验以后我们得知，胶带运输机中所安装的传感器，均可以及时有效地对设备具体的运行情况进行真实反馈，可以实现对设备运行过程中的真实信息精准地传递到中央控制器内，且当设备出现故障时也可以及时有效地发生警报和停机处理。另外，在实际投入以后，胶带运输机故障发生率有了大幅度下降，且人工作业强度也大幅度下降，整体来看其应用效果较为显著。
五、结语
在煤矿井下作业中，胶带运输机是一大极为重要的运输设备，其对整个煤矿生产效率有着一定程度的影响。现如今，随着煤矿开采深度的不断深入，井下作业环境越来越复杂，因此，对于胶带运输机也有了更新更高的要求。在这种环境下，将PLC技术应用到煤矿胶带运输机中，可以在一定程度上使煤矿生产效率及其性能得到有效提升，进一步减少了故障的产生，对整体煤矿的安全生产具有较大的促进作用。
参考文献：
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