一、PLC技术
可编程序逻辑控制器PLC问世以来,尽管时间不长,但是发展迅速。最先研发的主要目的是使PLC来取代其继电器的逻辑控制系统,同时PLC的功能还仅仅限制在级数、执行继电器逻辑以及计时上。逐渐随着微电子技术的发展,到20 世纪70 年代,将微处理器以及微型的计算机应用到PLC 控制器中,从而使其发挥更多的功能,相应的增加了数据传达、数据运算以及处理等功能,让PLC 编程器真正的运用到工业上,进一步的提高了生产效率。
近几年来,随着电子技术的发展,将其微机技术运用到 PLC 中,使得它能更多的发挥其计算机的功能,不仅用逻辑编程取代了硬连线逻辑,还增加了数据传达、数据运算、以及数据处理等功能,使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。由于自身具备的优点以及独特功能,在煤矿皮带运输上得到了广泛的应用,提高了其工作效率。
PLC 技术有以下的几个特点,其一是具有良好的扩展性能,可以进行系统扩建;其二是维护方便,使用可拆卸的接线端子,所有的模块都能带电插拔,便于维护和模块更换;
其三是系统采用了不间断U PS 系统供电设计,可以保证数据的安全性和系统的稳定性,提高系统使用寿命;其四是具有在线编辑的功能,可随时根据工艺流程的改变对设备的启 动顺序进行改变。
二、PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用
煤矿皮带运输系统中共有两个通过ControlN et网络扩展的机架,且容量可以根据需要进行扩展。数字量输入模块采用16 点独立绝缘模块IM 16I。数字量输出采用16 点独立绝缘输出模块 O W 16I。模拟量输入采用16 通道模拟量输入模块 IF16,该模块可以接受单端模式下16 通道的模拟量输入、差动模式下8 通道模拟量输入、高速模式下的4通道模拟量输入。模拟量输出模块采用8 通道电流电压输出模块。由于煤矿井下具有的特殊环境以及要求对电气线路进行保护,实现控制元件需配备转换以及隔离电路等,无电位接点16 路本安开关量信号转换成非安无单位接点输出;PLC 在输入或者输出时必须有隔离设施,同时隔离数一般为 16 路,接点容量为250A/5A。为使PLC 能够延长其控制距离,就扩大其PLC 输出时的容量,这时就需要配置隔离板以及转换板等,从而实现其信号隔离以及放大
等,最大限度的实现其控制距离。因为PLC 控制的设备是通过隔离电路直接带动,减少了中间环节,从而即使有故障发生时,造成的短路等或者是窜入高压现象,也不会直接LC 造成损坏,这样一来,就提高了皮带运输系统的安全性。
PLC 在皮带运输系统中的工作原理为,整个皮带运输系统都是由罗克佳华PLC 按设定好的程序运行,四台启动柜由PLC 发出的合闸命令给PLC 控制柜的四个合闸中间继电器,他们的常开点串接在启动柜的合闸回路中,动作后由其自保点构成合闸回路,合闸后真空断路器的辅助触点给PLC 一个运行返回信号,在预先设好的时间里PLC 接收不到返回点的信号后就认为启动柜故障。同时操作台主屏显示主电机返回故障,同理停机由其控制的分闸继电器控制,PLC 柜与组合开关和拉紧装置通过CO N TRO LN ET 电缆连接,控制剩余辅助电机。同理给了PLC 柜返回点信号,各台驱动配备各自分站,分别采集主电机三相电流,三相绕组温度,前后轴温度,减速器压力返回,温度返回,液力耦合器压力返回,速度返回等。起车前先进行预警,控制对沿线皮带保护进行检测,若保护正常则其主电机输出点给皮带运行返回信号允许起车,否则不能起车,程序里设有张紧返回,三相功率平衡保护等。根据PLC 控制器所表现的情况,在很大程度上提高了工作效率,减少了工人的劳动量,缩短了工作时间。
三、主运输皮带智能控制系统的设计
现代化煤矿安全高效生产的主要运输设备是主运输皮带,主运输皮带运行情况的稳定与否直接关系到煤矿的生产状况。运输皮带智能控制系统参数设置十分的准确、方便,便于现场的维护与使用。当出现了打滑、跑偏、或者皮带纵向撕裂等一系列故障的时候,该系统可据故障的类型进行必要的保护,对于故障进行一些记忆和显示,可以发出语言故障的报警信号,对集控的多台保护装置进行通讯,同时维护人员进行及时的处理也十分的方便。由检测装置、通信装置、控制装置、执行装置等组成的主运输皮带智能控制系统。它的控制装置是由PLC 、A /D 及以太网转换模块等组成,控制装置可实现功率平衡、启动信号给定、速度控制、数据采集、与其他控制器通信等功能。
PLC是整个主运输皮带智能控制系统的核心,它采集系统所有输入信号,包含起停控制信号及系统自动反馈的控制信号,实现对所有动作器件的控制,完成和上位机的数据通讯。使整个系统性能可靠控制方便的关键是合理的选择PLC。在选择PLC 时,要考虑PLC的指令执行速度的方便与否等多方面因素,它具有较高的可靠性、丰富的指令集、丰富的内置集成功能、实时性特性强和强大的通信功能,完全能够满足系统需求。
操作台主屏显示主电机返回故障,同理停机由其控制的分闸继电器控制,PLC 柜与组合开关和拉紧装置通过CO N TRO LN ET 电缆连接,控制剩余辅助电机。给了PLC 柜返回点信号,各台驱动配备各自分站,分别采集主电机三相电流,三相绕组温度,前后轴温度,减速器压力返回,温度返回,液力耦合器压力返回,速度返回等。起车前先进行预警,控制对沿线皮带保护进行检测,若保护正常则其主电机输出点给皮带运行返回信号允许起车,否则不能起车,程序里设有张紧返回,三相功率平衡保护等。根据PLC 控制器所表现的情况,在很大程度上提高了工作效率,减少了工人的劳动量,缩短了工作时间。
四、主运输皮带监控系统组态要求
监视功能的系统处于某种工作方式下,系统有对设备的状态和参数进行实时监测的功能。组态软件在实时数据库中采集的数据记录,把数据的变化用动画方式表示出来,监测信号的设置是根据系统控制需要,保护设备安全需要及历史数据查询需要系统主要显示状态等。
通过和PLC实现数据交换实现上位机的控制功能。控制方式发生变化,系统自动运行在一定的状态,系统设置手动和自动切换功能,在上位机上实现系统参数的设置,PLC作为终端控制设备对现场的大量数据进行处理,执行相应的程序。PLC与上位机将处理的结果及现场检测传送到PLC的信号传送至上位机,使系统值班人员及管理者能实时掌握系统工作状态。报表及打印功能,系统能实现各种监控参数如历史数据、报警记录以及系统历史运行状况的报表自动生成,各种监控参数的指定区段数据打印,各种监控参数的报表打印,异常状态及控制行为的报表打印。
皮带运输系统中包含多个特点,例如设备多、运输距离远、布置分散、类型杂等,但在对运输系统的改造过程中其解决方案是多样的。通过采用PLC控制煤矿的运输系统,达到保护的自动控制,提高系统的安全与可靠性,且在实际中的应用取得良好的效果,在确保运输的基础上减少了维护的工作量。相信通过PLC在皮带输送机上的使用,会使运输系统的改造和控制呈现更加便捷高效。
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