基于PLC的皮带运输监控系统设计

张红丽

()山西焦煤西山煤电杜儿坪矿后勤服务公司,山西太原030022

自动监测与安防管理 自动化应用摘 要 在煤矿生产过程中,井下皮带运输是影响生产效率的重要因素。因此,根据井下皮带系统特点及故障原

因,对皮带监控系统进行P及时发现皮带系统故障,有利于皮带运输系统及时检修,保证井下高LC设计,效生产。

/DOI 10.19769.zdh.2019.04.028jy

制也可远距离控制。无论是PLC内部软件还是系统硬对工人维护和检修要求较低,有利于提PLC系统免维护,

高生产效率。P适合生产LC技术具有很强的抗干扰性,环境恶劣的条件,同时具有自我检测功能。考虑到煤矿井下生产恶劣,同时煤尘和井下洒水对机器设备具有一定的影响,需要有较高的可靠性,因此本文选用PLC对井下胶带系统进行控制设计。

关键词 皮带运输;监控系统;故障PLC;中图分类号 TP273.5

1皮带系统概况

在煤矿实际生产中,井下运煤系统采用皮带运输。皮带运输具有结构简单、运输距离不受限制、容易维护、可靠性强、运输平稳等特点。经过多年发展,皮带运输可以适应各种角度斜坡,是井下综采生产系统必不可少的环节。但由于井田面积大,皮带运输距离长,不容易检修,同时对系统控制要求较高。

皮带机是以皮带作为牵引机构和承载机构的连续运输机械,通常由机头、机身及机尾三部分组成,主要构件由传动装置、皮带、机架、滚筒、托辊、拉紧装置及卸料装置等组成。

选择符合MT阻燃、抗静电;驱动装置147—95标准要求,

的电动机、制动器选择防爆型,电动机防护等级为

[1]

件,市场经销较多,为今后系统改造提供了方便。同时,

3.1硬件选型

根据对系统设计的要求,需要有1PLC输入点:6个

输入,分别为2个皮带机的单动按钮、2个皮带机的拉线开关、循2个皮带机的撕裂开关、2个皮带机的防偏开关、环启动开关和单动启动开关、启动开关和停止开关以及紧停开关。

根据系统设计要求输出点为9个,分别PLC输出点:

为四个皮带机所对应的继电器KM1—KM4和各级皮带机故障报警灯HL2—HL5,还有一个物料指示

[]

灯HL12。等级指数是1.是电磁式电压表;59L19-V,5,IQF=12A的断路器;其他电RC1-15型熔断器;JR1-1型热继电器;

3]

,指数是1.为电磁式电流表;交流电压表[型号是5,

胶带、托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料

在带式输送机IP54。驱动滚筒设防滑保护堆煤保护;

的适当位置上安装自动液压拉紧装置,实现拉紧力任意“调节,保证胶带张力恒定,避免拉紧力下降、飘带”和断带事故的发生。

2煤矿井下皮带运输系统故障分析

煤矿井下皮带运输系统主要由主斜井带式输送机、运输大巷皮带运输机及胶带顺槽三部分组成。井下皮带运输机故障种类较多,其中比较常见的有传送带打滑、传送带跑偏及皮带断裂。传送带打滑可采用旋转探测仪,通过对皮带运输速度监测,皮带跑偏主要采用跑偏开关对皮带进行跑偏保护。皮带撕裂保护,采用撕裂开关进行报警并急停皮带。论文主要对以上三种皮带系统故障进行PLC控制系统设计。

其他设备选型:交流电流表,型号是5等级9L19-A,

3.2PLC控制系统设计

器元件为皮带运输机元件。具体如图1所示。

作,使得继电器M皮带14带电并自锁。同时Y001断开,

运输机停止运输;继电器M使得所有皮带150开始动作,运输机停止工作。X则连通Y皮带机的0001接通后,6,预警灯则会亮起,并且会以周期2s进行循环运行,提示

4]

,本皮带机有故障[如图2所示。

[]

使得继电器M皮带20带电并自锁5。同时Y001断开,运输机停止运输;继电器M使得所有皮带150开始动作,

当皮带机上旋转探测仪发出信号时,X0001开始动

3基于PLC井下胶带系统控制设计

PLC控制系统具有很强的灵活性和强大的处理能

力,经过近几年发展,具有很强PLC控制技术日趋成熟,的可编程能力。当控制条件发生改变时,只要改变程序即可实现系统控制,有利于系统配置。同时,PLC控制技术对不同规模的控制系统的处理能力很强,既可现场控

当皮带机上撕裂开关受到触动时,X0001开始动作,

运输机停止工作。X则连通Y020接通后,6皮带机的预警灯则会亮起,并且会以周期2s进行循环运行,提示本皮带机有故障,如图3所示。

收稿日期:2018-12-10

,作者简介:张红丽(女,山西忻州人,本科学历,电气助理工程师,技术干事。1987—)2011年毕业于太原理工大学,

2019年第04期 65

自动化应用 自动监测与安防管理图1 PLC系统接线图

图2 传送带打滑时PLC控制系统设计

图3 传送带跑偏时PLC控制系统设计

当皮带机上防偏开关受到触动时,使得继电器M30带电并自锁[6]

。同时YX00030开始动作,

皮带;继电器M150开始动作,

使得所有皮带1断开,运输机停止运输 66

2019年第04期运输机停止工作。并且会以周期X030接通后,则连通2s进行循Y环6皮带机的预警灯则会亮起,运行,提示本皮带机有故障,如图4所示。

图4 皮带断裂时PLC控制系统设计

结论

本文以井下皮带运输为研究背景,进行统设计,得出以下结论:解决打滑问题可采P取L以C监控系

下几条措施。

短路(,1因此在实际)井下灰尘较生多产,使容用易中进,入建电议控采柜用,密从封而结导构致,电保路证

原件绝缘(2)煤矿井下现对湿度较大。

化,会因高压,而容易侵入引起电路PL短C模块,引起电子元件性能恶路。因此建议对井下湿度进行监控(,相对湿度在3)MOS集成电路常常因为静电5而%~发生95短%路。,在实际生产中应加强对PLC控制系统的硬件保护,定期对系统硬件进行检测统,包括双向拉紧开关(。

4)带式输送机上设有、跑偏保护开关KJ2002型胶带输送机监控系、溜槽堵塞检测器、打滑检测器、温度烟雾保护检测器、防纵向撕裂、断带保护装置。可通过对以上监控装置进行到实时监控,保证井下安全生产。

PLC设计,从而达使用时间长(5

)造成皮带撕裂的原因有多种、缺乏必要维护是主要原,因其中。在,皮带质量差实际生产过、程中,一方面加强对拉紧装置监控;另一方面,通过业务培训等方式,持证上岗,加强皮带维护。

参考文献

[1]阮毅,陈伯时.电力拖动自动控制系统[北京:机械工业出版社,M].4版.

[2]姜宏亮.浅谈PL20C10应.用中的抗干扰问题[]科技创新导报,():J.

[3]张万忠2010力出版社.可编程控制器入门与应用实践1062.[,M].

北京:中国电[4]张泽荣.可编程序控制器原理与应用2005.[北京航空航天大学出版社,M]北京:清华大学出版社,.[5]张还,李胜多.可编程序控制器原理20及04过.程控制[北京:中国电力出版社,M].[6]廖常初.PLC编程及200应8用.[北京:机械工业出版社,2003.

M].4