谈PLC可编程控制程序在胶带运输系统中的应用

时间:2017-08-31 论文范文 我要投稿

  论文关键词 胶带输送机 PLC 保护装置 应用

  论文摘要 煤矿胶带输送机控制运行系统种类繁多。采用可靠稳定的控制系统,提高皮带运转效率,在煤矿安全生产中具有重要意义。本文讨论应用PLC控制系统来提高皮带运输系统的安全性和可靠性。

  1 概述
  现在的胶带输送机系统多数采用单片机控制,运行稳定性不高,智能化不强,尤其是综合保护装置稳定性差,各种保护传感器故障发生频繁,而且主机控制模块化,插件易损坏,更换频率高。由于采用模块化设计,小部分模块坏时,企业往往就要更换整个大模块,从而造成资源浪费,加大了煤矿生产成本投入。而采用PLC可编程控制程序的综合保护装置,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。它的主要优点包括:
  1.1可靠性高,抗干扰能力强
  高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC控制系统由于采用现代大规模集成电路技术,内部电路具有先进的抗干扰技术,为使无故障工作时间更长,采用可编程二重容错处理技术。此外,PLC控制系统带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
  1.2配套齐全,功能完善,适用性强
  PLC发展到今天,可以用于各种规模的工业控制场合。随着PLC的不断发展, PLC在位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中的技术应用已相当成熟。
  1.3易学易用,维护方便
  PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。
  1.4经济合算
  尽管使用PLC首次投资要大些,但它的体积小、所占空间小,辅助设施的投入少;工作可靠,停工损失少;维修简单,维修费少;还可再次使用以及能带来附加价值等等,从中可得更大的回报。
  通过以上分析,采用PLC控制系统,能大大改善胶带输送机运行稳定差,设备易损害,成本投入高等缺点。它在综合保护装置技术中的应用十分广泛,可行性强。
  2 PLC控制程序在胶带输送机综合保护装置的应用
  胶带输送机综合保护装置主要包括主机、防滑保护、堆煤保护和防跑偏保护、温度保护、烟雾保护和自动洒水装置,以及沿线紧停开关和全巷道语音报警信号等,现就PLC可编程控制系统在综合保护装置中的应用做如下介绍:
  2.1主机
  主机可采用PLC多重处理器,并行处理技术,多重抗干扰技术,软件采用模块化设计。使配置应用灵活,便于扩展维护,易于编程,可实时显示工作状态及故障性质,同时选用可靠性高的连接器件,使其布局合理、体积小、重量轻,本安电路经防潮防水处理,避免出现受潮。同时设计启动预告、启动、停止、紧急停车、联锁等功能的开关量输出。包括烟雾保护、温度保护、超温洒水等。
  针对胶带输送机的频繁启动,输送带容易出现断带、撕带事故的弊端,设计胶带点动启动系统。同时可设有实验、集控、工作3种操作方式。可根据生产,维修需要任意转换,并可实时监测各种传感器状况及沿线紧停开关信号。
  1)在实验操作方式下,可以对任意一种传感器进行实验,并确认是否完好运转正常;
  2)在集控操作方式下,可以对某种故障传感器进行解除和投入。因某种传感器突然故障或其他原因等,仍使系统继续运转;
  3)在工作操作方式下,可以根据点动启动方式,先让输送带得到缓冲,然后第二次按启动按钮使输送机正常运转,既减轻了胶带撕带接头的缓冲压力,避免了胶带断带撕带现象,有效地遏止了事故的发生。
  2.2烟雾传感器
  采用专用烟雾集成电路,传感器输出与烟雾信号成正比的电压信号,经电压比较器及数字电路处理输出烟雾超限报警信号。特别适合于矿井防火洒水,起到高温报警的作用。
  2.3速度传感器
  速度传感器具有发光管和光电接收管,通过接收滚筒上的磁脉冲,通过在标准时间内计数脉冲次数得到轮的转速,从而得到轴转速。实现检测低速打滑、断带和超速保护。稳定性、抗干扰能力强。
  2.4防跑偏装置
  可由接线箱和传动杆两部分组成,导杆采用高速轴承接触与皮带同步运动,减少了皮带磨损,选用行程开关,传动导臂大于设定时停机。
  2.5堆煤传感器
  采用万向推杆方式,当皮带煤仓、煤流超限时,煤流推动导杆大于设定角度时,延时0s~4s主机动作,皮带停机。
  2.6温度传感器
  采用专用温度集成电路和高精度转换器、V/V转换、电压比较器、报警器及输出电路。具有精度高,免校准,工作稳定可靠,设定容易等优点。
  2.7急停开关
  作为沿线维修及系统异常事故的安全锁定,复位后方可开机。可采用行程开关设计。输送机巷道每个紧停开关用拉绳进行连接,信号接入带式输送机控制开关,实现在输送机巷道内任何一点都能紧急停车的功能。
  2.8语音信号器
  语音报警信号装置集信号传递、发光显示、通话为一体。通过电压放大器与输送机综合保护装置主机相连接。在全巷道内安设多个该装置,并通过电缆串联连接,从而在全巷道内实现了报警功能。当输送带要启动时,它与胶带综合保护装置主机启动信号同步响起,在全巷道内发出启动预警信号,提醒周围职工远离输送带,确保人员安全。
  2.9自动洒水装置
  洒水装置应安装在输送机驱动装置两侧,其洒水能够起到对驱动胶带和驱动滚筒同时洒水降温灭火的效果。它与温度保护、烟雾保护装置的作用是当输送带在驱动滚筒上打滑,使输送带与驱动滚筒摩擦,驱动滚筒与输送带的温度升高,热量积聚,产生烟雾时,监测温度信号、烟雾信号,实现自动停机,并自动洒水,把事故消灭在萌芽状态。
  3 结论
  胶带输送机保护装置中PLC可编程程序控制技术的应用,方便实现了整条输送机的逻辑控制,主要技术参数的在线监测,大大提高了文明生产与科学管理的水平,实现其速度、堆煤、跑偏的自动检测与温度、烟雾动作时的自动洒水,可使胶带输送机司机心中有数,这对减员增效,降低工作的维修工作量,提高工人素质,改善其工作环境均有一定的现实意义。
  
  参考文献
  [1]王友峰,王茂贵,陈永胜,王和平.脉冲调速及其在架线式电机车上的应用[J].矿山机械,2002(8).

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