PLC控制技术在煤矿皮带运输机皮带保护中的应用.pdf

控制技术在煤矿皮带运输机皮带保护中的应用徐欣张光玉王涛黄猛(枣庄矿业集团 高庄煤业有限公司山东 枣庄)摘 要:本文通过分析 控制技术运用特征和工作原理全面认识皮带运输过程中 控制系统设计组成优化改进 控制技术的保护作用关键词:控制技术煤矿运输皮带运输机皮带保护中图分类号:.文献标识码:文章编号:()在煤矿开采运输行业不断发展背景下要推动煤矿的转型升级需要加大煤矿生产运输方面的技术投入降低煤矿生产运输过程中出现事故的概率 在煤矿运输过程中使用皮带运输机能够全面提升煤矿运输效率 在皮带运输机使用过程中渗透运用 控制技术能全面推进煤矿运输工作 但大部分煤矿对 控制技术的运用并未足够重视难以保障运输质量 因此完善和全面推广 控制技术成为煤矿运输应当关注的重点 控制技术工作原理 控制技术是通过具有内在逻辑联系的编程控制器进行工业控制的软件技术该项技术的运用能代替原有的继电器完成逻辑控制方面的各项工作 技术的使用原理不复杂通过顺序扫描和往复循环工作便能顺利完成工业控制 这一过程中技术人员需要根据用户需求完成程序编制任务将已编制好的程序放置在储存器中按照指令顺序循环扫描逐条完成工作 本轮的程序运行完毕在 技术的控制下设备会返回第一条指令循环往复 设备进入扫描阶段会重新对输入信号进行采样在采样结果出现后刷新输出状态 在 控制技术使用的过程中通过采样执行程序并在程序执行完毕后刷新输出这是常见的 控制技术循环落实阶段 输入采样过程中技术人员需要通过扫描存放输入锁存器的通断状态或其他数据完成输入状态的写入 程序执行阶段需要按照用户指令存放先后扫描顺序按照预算和处理方式完成输出状态寄存器的协助工作让包含的内容随着程序执行变化发生改变 控制系统构成分析.控制柜的分析控制柜是 控制系统重要组成部分不仅能在控制输送机方面产生效果和作用还能管控变频设备供配电体系以及保护系统 控制柜的功用明确在输出模板使用过程中可通过 控制技术完成中间继电设备外接工作 而在变频设备与工业接口连接的过程中变频设备的参数收集和输出问题能得到解决 配置过程中使用以太网通信技术能够使矿井调度平台的网络与 协议相连通过监控参数上传的方式实现地面监控胶带机运行达到远距离故障判断效果.操作台的分析 控制系统中安装操作台能精准切换工作模式合理运用操作台中的闭锁保护装置降低皮带运输过程中触发事故的概率 检修过程中技术人员通过按钮开启或停止皮带运行是有拉线保护的在检修或验货等阶段经常运用这个操作需注意的是重点操作是与警报信号联通的出现操作不当问题操作台不会给予响应能使重点操作切实发挥作用降低由于操作失误而下发不正确指令的概率.工控机的分析大部分情况下 控制系统的集中控制室会装置一台工控机 工控机的主要作用是安装组态软件通过以太网通信的方式与控制系统中的主站 进行信息互动和沟通 在集中控制室可通过组合动态画面提取呈现集控体系中不同机器的工作状态以及触发故障的情况 在集中控制室可完成对被控设备连锁操控的任务研究各类报表数据.人机界面()除了上述组成部分 控制系统还包括人机界面、传感器和执行器等附加组件 是一种人机交互设备通常是一个触摸屏显示器与 控制系统相连提供直观的图形界面使操作员能够方便地监视和控制系统可以进行参数设置、报警处理、数据查询等操作 传感器负责检测现场物理量如温度、压力、流量等通过将这些物理量转换为电信号将信息传输给 系统 传感器的种类繁多包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、光电传感器等它们能够实时感知现场的变化并将其转化为数字或模拟信号为 系统提供必要输入 系统接收到传感器的输入信号会根据预设的逻辑和控制算法进行处理并生成相应的输出信号 输出信号被传输到执行器上执行器根据 的指令执行相应的动作 执行器可以是各种设备如马达、电磁阀、液压缸等 它们接收 输出信号将其转化为具体的动力输出控制现场设备的运行状态 控制技术的保护作用探论.控制技术在皮带张紧力保护中优化运用皮带运输机的使用时间超出额定限度会出现老化现象影响到皮带张紧力 如果这一问题无法得到解决皮带运输机的摩擦系统能发挥的作用就十分有限皮带出现空转或打滑现象的概率会逐步增加 在煤矿运输过程中皮带有时需要承受超出其负载限度的重物让皮带张紧力在短时间内迅速增加若皮带长时间处于超负荷状态很容易撕裂导致电机严重烧毁 为解决故障问题技术人员需要在皮带运输机使用过程中渗透运用 控制技术具体说来在皮带运输机使用阶段使用能够改变皮带张紧力的保护装置安放在小车和滚筒附近 装置安装完毕后可通过装置调整器调整小车和后滚筒的使用速率控制皮带张紧力 需要注意的是如果张紧力的管控力度过大短时间内回落或上升到既定范畴会影响皮带运输机磁铁的放置形式和干簧管的开关状态因此即便通过后滚轮或小车来调整皮带张紧力也需要逐步进行不得突然大幅度减轻或提升皮带张紧力 如果在皮带张紧力保护开关的安装过程中皮带被重物砸伤需要及时调整皮带头的安装进度综合考虑皮带的安装长度尽可能不破坏磁铁和干簧管的原有位置 在干簧管开关位置固定过程中设计多个开关固定孔减少磁铁位置发生变化的可能干簧管开关使用过程中由于开关长期处于触点闭合状态需要将该开关和磁铁放置在同一水平 在皮带运行过程中磁铁位置发生移动与干簧管的开关接通皮带运输机就会收到输出信号停止工作在接收皮带运输机停止工作的信号后及时完成故障处理任务让皮带张紧力调整到合理范围顺利处理故障问题让皮带运输机复位否则皮带运输机无法正常启动煤矿运输工作也无法顺利开展 从这个方面来看 控 制 技 术 能 在 皮 带 张 紧 力 保 护 过 程 中 发 挥作用.控制技术在皮带跑偏保护中的优化应用煤矿运输过程中容易出现皮带跑偏问题 出现跑偏现象会使皮带运输机部件出现损毁威胁井下施工人员的人身安全 为降低跑偏事故出现的概率需要在皮带运输过程中合理运用 控制技术具体说来需要在皮带运输机两侧安装开关一旦皮带跑偏开关能起到良好的保护效果:在尚未发生事故的情况下开关处于正常工作状态皮带出现了跑偏问题会触碰到开关把手开关进入闭合状态 控制技术及时控制皮带运输机工作不会让皮带运输机的跑偏问题变严重 皮带运输机出现跑偏问题须及时完成故障检修工作并在检修工作完成后通过复位按钮让皮带运输机进入正常工作状态.控制技术在皮带打滑保护中的优化运用目前来看皮带运输机的运用效果很容易受到外部环境影响相比井上使用井下的环境恶劣 特别是采煤和掘进阶段环境更加恶劣 为使外部环境变得干净整洁技术人员会使用洒水等方式净化空气避免扬尘四飞但会提升外部湿度皮带运输机打滑的概率大幅度上升 如果无法及时解决这一问题很容易给驱动滚轮和皮带产生摩擦方面的负面影响 在这种情况下皮带和驱动滚轮的接触点温度会逐步攀升如果升高到警戒值皮带容易断裂不仅会影响到煤矿运输还会引发重大机电事故故需要在皮带运输过程中使用 控制技术 具体运用情况如图 所示 前驱动滚筒 后滚筒 跑偏开关 干簧管开关 滚轮 小车 调整器 磁铁 开关固定孔图 控制技术装置安装示意图皮带运输机使用过程中可通过 控制技术在后滚筒上安装磁铁磁铁会随着后滚轮的转动来转动合理控制干簧管的开关磁铁和 能相互配合起到防滑效果 具体的皮带运输过程中 控制系统每 秒可通过内部定时装置的触点使皮带处于闭合状态 这样一来皮带运输机就会通过定时器所发出的指令转动随着滚筒逐步转动磁铁和干簧管开关会发生触碰若皮带在运输过程中出现了打滑现象那么磁铁就无法在特定时间内与干簧管开关触碰内部线圈接通原本敞开的触点会逐步闭合 控制系统就会输出信号让皮带运输机停止工作 当故障问题全部处理完成后就可通过复位按钮使皮带运输机正常运作.控制系统运用下的传感器优化选择分析 控制系统设计和使用过程中需要运用传感器设备由于 控制系统功能实现的要求不同需要根据 控制系统的目标实现特点选择最贴合功能实现的传感器完成安装工作 现阶段常见的传感器有速度传感器、温度传感器、断裂传感器和烟雾传感器等皮带上的煤块出现张力不均现象时皮带很容易偏离中心线若不干预皮带就会离中心线越来越远形成安全隐患 这种情况下需要停机维修为解决这一问题需要在煤矿运输过程中及时检测皮带的跑偏数据在皮带运输机上架设跑偏传感器收集详细信息发现皮带的跑偏量到达警戒值传感器就会发出信号起到矫正作用皮带和滚筒的动摩擦力过大或是驱动电机超载皮带的温度就会超出额定范围皮带与电机都很容易发生故障 在煤矿运输过程中测量皮带温度很重要如果能够在从动滚筒和电机外壳装设温度传感器就能及时获得皮带或电机的温度数据如果皮带或电机的温度值超出额定范围传感器就会发出警报煤矿运输过程中皮带运输机需要往复摩擦很容易出现卡滞或磨损现象甚至会出现皮带断裂问题皮带一旦断裂处于运输状态的煤炭就会落入皮带运输机的底架 为解决这一问题需要在皮带运输系统的下方架设压敏传感器发现皮带出现断裂的可能或是煤炭已经落入底座框架内压敏传感器就会及时发出信号皮带运输机使用过程中容易出现皮带打滑问题这与主动滚筒和从动滚筒速度存在差异关系密切从从动滚筒转速控制的角度出发研究速度差异方面的问题不难发现当从动滚筒和主动滚筒的速度差超出了警戒范围会让皮带出现打滑现象的概率大幅度增加 这一情况下速度传感器会通过发出电信号进行警告通过合理方式控制主动滚筒和从动滚筒的速度差能够使速度传感器在皮带运输过程中发挥效用皮带或电机在工作过程中出现过热状态很容易触发火灾 在皮带运输过程中增设烟雾传感器很有必要 巷道内的烟雾浓度超出了额定值安装在皮带运输机上方的烟雾传感器会发出警报同时烟雾报警器与喷淋装置联动能够让灭火降温工作顺利推进让控制中心的报警信号顺利发出 结语总之在煤矿皮带运输机使用过程中渗透运用 控制技术能够使运输工作更加合理皮带运输机出现突发性故障的概率也会大大下降 通过后台数据操控和分析精准完成故障处理在故障出现前进行预警处理提升皮带运输机的使用质量和效率使煤矿运输按照既定流程和计划推进推动煤矿运输事业发展建设迈上新台阶参考文献:姜明伟.基于 的井下煤矿皮带运输机监控系统设计.机械管理开发():.王佳.煤矿皮带运输机控制系统与保护措施分析.设备管理与维修():.赵雪悦.煤矿皮带运输机安全保护系统与语音通信系统融合设计开发.上海应用技术大学.韩方超.控制技术在煤矿井下皮带运输机故障报警设计中的应用.西部探矿工程():.王礼.煤矿井下皮带运输机变频控制系统的研究与设计.机械工程与自动化():.胡青英.控制技术在皮带运输机中的应用分析.机电工程技术():.作者简介:徐欣()男 山东枣庄人 本科 工程师 研究方向:采矿选矿 张光玉()男 山东枣庄人本科 工程师 研究方向:采矿选矿 王涛()男 山东巨野县人 本科 工程师 研究方向:采矿选矿黄猛()男 山东枣庄人 本科 工程师 研究方向:采矿选矿