PLC技术在煤矿带式输送机中的设计与应用
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摘 要：文章论述了在进行设计时plc控制系统应具备的功能，PLC技术在煤矿带式输送机设计应用中，主要有三点应用，分别是调速型液力耦合器、液体黏性软起动和下运盘式制动器。和传统的带式输送机相比具有体积小、可靠性高、速度快的优点，具有广阔的应用空间。
关键词：PLC；煤矿带式输送机；自动化
中图分类号：TD634.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）23-0072-02
对机械设备进行逻辑控制是PLC的重要应用，随着PLC技术的快速发展，其被广泛应用到很多机械设备，特别是煤矿机械设中更为广泛。应用范围不仅仅是逻辑控制，还有电路控制、电气控制等。传统的煤矿带式输送机传统的电控系统基本都是通过继电器控制系统实现的，但是这种控制系统缺点很多，像继电器控制系统的可靠性非常不好、工作效率不高、维护量非常大等。所以，煤矿带式输送机在实际的应用中会出现很多的不稳定因素，故障也比较多。为了解决这些问题，文章提出了在煤矿带式输送机中的设计中应用PLC技术，这样能够实现在提高煤矿用带式输送机的工作效率的同时，还能实现煤矿带式输送机的安全、可靠，能很好的解决传统煤矿带式输送机传统的电控系统存在的问题。
1 煤矿带式输送机PLC控制系统功能
如果煤矿带式输送机的控制系统中充分利用PLC技术进行设计。和传统的煤矿带式输送机传统的电控系统相比优点很多，比如体积小、可靠性高、速度快。另外还具有较高的灵活性与可扩展性。近年来，PLC技术在在煤矿带式输送机中的应用得到了迅猛的发展，其最大的设计优点是改变PLC控制程序，就可以实现带式输送机的运行方式的改变。但是如果是传统使用继电器设计的煤矿带式输送机传统的电控系统却是无法实现的。所以，PLC技术是现代和未来煤矿带式输送机自动化中主要选择的控制系统。
通过PLC技术代替继电器进行煤矿带式输送机控制系统的设计，这样就可以让煤矿带式输送机具有很多的优点，自动化程度得到了明显的提高，可以通过计算机进行微处理，安全性和精确性得到了大大提高等。
2 PLC技术在煤矿带式输送机中的应用
煤矿带式输送机最大的特点是连续和高效，在煤矿企业运输煤炭中应用非常广泛。目前，我国的经济发展迅速，对煤炭的需求量也越来越大，这就要求煤炭企业必须扩大产能，所需对煤矿带式输送机的需求量也越来越大。对煤矿带式输送机的要求越来越高，必须要大功率和多机驱动。但是盲目追求带式输送机的高性能，忽视了其在运行时的安全性、可靠性和经济性。众所周知，我国对煤炭企业安全生产的要求是非常严格的，并且明确规定了带式输送机的使用要求，在使用带式输送机时必须要设软启动装置，同时还规定，软启动时的加速度不能大于0.3 m/s2。为了满足这些使用要求，必须在软启动时使用PLC技术。这样可以提高煤矿带式输送机的电液软启动和电气软启动的控制性能，充分利用PLC技术的调速型液力耦合器的应用功能和液黏软起动装置制动器，具体从以下方面进行。
2.1 调速型液力耦合器PLC控制
通过PLC技术可以实现对调速型液力耦合器的功能控制，基本原理是，首先设定好执行器的指令，工作液液体的流量可以通过耦合器导管开度不同进行控制。从而达到改变工作腔内工作油的充满度的目的，这样就能很好的实现对煤矿带式输送机运行速度进行调整。现在煤矿中应用的带式输送机都是多机驱动方式，这样信号采集的难度大大增加，这就要求必须通过PLC技术进行信号采集，同时还需要对电流数值大小进行比较，这样就能很好的判断各驱动电动机的输出功率值。所以，通过PLC技术能够实现运行速度的自动控制，具体的工作过程如图1所示。
2.2 液黏软起动与PLC技术控制
带式传输机最基本的设备就是液黏软起动装置，其基本原理是，力矩的传递是通过壳体上的主动摩擦片、从动摩擦片动静摩擦的油膜剪切力进行的。主动摩擦片与从动摩擦片的组成方式是交错状横向迭加，主动轴的摩擦片在旋转时，必须要对两个摩擦片之间注满控制油，这样就能让从动摩擦片同步旋转，同时还大大加强了其功能性。假设可以通过改变两个摩擦片的油膜厚度，就能够实现式输送机的无级调速功能，这样就能够通过电液比例阀间隙大小调解来实现。电液比例阀由于其自身的特点，所以要求在设计带式输送机的时候必须要考虑这个问题。如果在在液黏软起动配置上使用PLC技术，必须要满足两个条件，一是配置液黏软起动开关量，二是必须要增加液黏软起动D/A的转换模块。只有这样才能够通过PLC技术来进行程序控制，从而可以确定电液比例阀的比例行程，最终达到可控软起动的目的。这样设计的优点很多，比如参数误差小，可靠性好等。也可以使整个系统构造简单，体积变小，具有很好的实用价值。
2.3 下运盘式制动器与PLC技术
带式输送机设计时，为了避免意外情况的出现，设置了下运盘式制动器。在带式输送机正常工作时，电机的转数应该是均匀的，但是如果出现负载力矩过大的情况，电机的转速会明显上升，此时制动力矩就会快速下降，这样就容易出现“飞车”事故，要解决这个问题，必须要降低转速。首先可以通过停止加载的方法来降速，如果不行，就必须让带式输送机自动停车。电机运转是衡量超速重要的参考数据，这就必须要对电机转速进行实时测量和监控，这一功能可以通过转速传感器进行实现。可以通过f/i转换模块实现对转速信号的处理。
3 结 语
文章论述了PLC技术在煤矿带式输送机中的设计与应用，在煤矿带式输送机中的设计中充分利用PLC的优点，可以使带式输送机的性能大大提高，前提是在使用PLC技术时必须要增加软启动装置。提高煤矿带式输送机性能的同时，为了避免意外事故的发生，还设置了其他的安全保护装置。和传统的带式输送机相比具有体积小、可靠性高、速度快的优点，具有很好的实用价值。
参考文献：
[1] 刘立东.改进蚁群优化算法的研究[D].成都：西南交通大学，2007.
[2] 李长青，朱世松，赵建贵.煤矿安全和生产监控系统的现状与未来发展趋势[J].焦作工学院学报（自然科学版），2000，（2）.
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