皮带集中控制的设计与应用

矿用皮带运输机在生产过程中非常容易出现跑偏、撕裂、过载、堆煤、打滑、过热等故障,严重影响煤矿企业的安全生产。本文利用计算机技术、现代传感技术、工业自动化技术和先进的控制理论,探究矿用皮带集中控制系统的改进措施,采用PLC实现自动化控制,为煤矿企业的可持续发展提供技术支持。1 PLC控制技术的特点PLC控制系统(Programmable Logic Controller)是目前工业环境中经常采用的电子系统,在逻辑控制、运动控制、过程控制等领域起到了重要的作用。PLC硬件结构通常进行模块化的设计,根据不同客户的需要可以实现不同的功能,便于客户后期的软件更新和维护。

PLC主要由电源、CPU、输入、输出、通讯五大模块组成。梯形图是PLC开发的程序语言,该程序语言是面向控制过程和控制问题的编程语言,具有很好的操作性,易学易用。梯形图语言是建立在继电器-接触器控制系统原理基础上的一种图形化的编程语言。PLC编程语言包括继电器梯形图语言、命令语句表语句、状态语言、控制系统流程图语言和一些通用高级语言。PLC通过采用多种通信协议:点对点接口协议(PPI)、多点接口协议(MPI)、Profibus协议、以太网协议,可以实现不同通信设备之间的通讯。PLC控制具有编程语言简单、抗干扰能力强、灵活性好、可靠性高等诸多优点,非常适用于矿用皮带集控系统的应用。

皮带集控系统的工作原理及组成2.1皮带集控系统的工作原理皮带集控系统整合了煤炭运输、故障监测和设备保护等诸多功能,可以实时监测煤炭运输过程中工况、环境参数、供电参数和设备状况,实现集中控制。该系统综合利用计算机技术、网络通信技术、先进的控制理论、自动化技术等,通过在运输系统中布置大量传感器,将采集的数据通过工业控制总线传输给PLC控制器实现数据处理,控制下位机和执行器完成相应动作,实现煤炭运输系统的监测与控制。皮带集控系统不仅能够单独运行,还能并入煤矿自动化综合系统平台。

皮带集控系统的组成皮带集控系统由上位机、PLC主控制器、变频机、控制箱、矿用网络交换机、阻燃光缆和电缆、传感器等设备组成,根据系统的不同功能划分,可以划分为管理层、控制层、设备层。管理层可以通过上位机对整个运输系统进行实时监控,获得所有设备的状态信息,制定并下达控制命令,管理系统的数据库,搭建整个煤矿自动化系统的网络连接;控制层以PLC为主控制器,结合分控制器和控制箱,采集现场传感器信息,执行上位机下达的控制命令,控制执行器完成控制动作,并且提供故障保护、现场数据显示等控制功能;设备层包括各种传感器和执行设备,采集现场信息,完成控制动作,是实现集控系统的基本单元。

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