一、PLC技術(shù)
可編程序邏輯控制器PLC問(wèn)世以來(lái),盡管時(shí)間不長(zhǎng),但是發(fā)展迅速。最先研發(fā)的主要目的是使PLC來(lái)取代其繼電器的邏輯控制系統(tǒng),同時(shí)PLC的功能還僅僅限制在級(jí)數(shù)、執(zhí)行繼電器邏輯以及計(jì)時(shí)上。逐漸隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,到20 世紀(jì)70 年代,將微處理器以及微型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用到PLC 控制器中,從而使其發(fā)揮更多的功能,相應(yīng)的增加了數(shù)據(jù)傳達(dá)、數(shù)據(jù)運(yùn)算以及處理等功能,讓PLC 編程器真正的運(yùn)用到工業(yè)上,進(jìn)一步的提高了生產(chǎn)效率。
近幾年來(lái),隨著電子技術(shù)的發(fā)展,將其微機(jī)技術(shù)運(yùn)用到 PLC 中,使得它能更多的發(fā)揮其計(jì)算機(jī)的功能,不僅用邏輯編程取代了硬連線邏輯,還增加了數(shù)據(jù)傳達(dá)、數(shù)據(jù)運(yùn)算、以及數(shù)據(jù)處理等功能,使其真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備。由于自身具備的優(yōu)點(diǎn)以及獨(dú)特功能,在煤礦皮帶運(yùn)輸上得到了廣泛的應(yīng)用,提高了其工作效率。
PLC 技術(shù)有以下的幾個(gè)特點(diǎn),其一是具有良好的擴(kuò)展性能,可以進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)建;其二是維護(hù)方便,使用可拆卸的接線端子,所有的模塊都能帶電插拔,便于維護(hù)和模塊更換;
其三是系統(tǒng)采用了不間斷U PS 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì),可以保證數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)使用壽命;其四是具有在線編輯的功能,可隨時(shí)根據(jù)工藝流程的改變對(duì)設(shè)備的啟 動(dòng)順序進(jìn)行改變。
二、PLC技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中共有兩個(gè)通過(guò)ControlN et網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的機(jī)架,且容量可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。數(shù)字量輸入模塊采用16 點(diǎn)獨(dú)立絕緣模塊IM 16I。數(shù)字量輸出采用16 點(diǎn)獨(dú)立絕緣輸出模塊 O W 16I。模擬量輸入采用16 通道模擬量輸入模塊 IF16,該模塊可以接受單端模式下16 通道的模擬量輸入、差動(dòng)模式下8 通道模擬量輸入、高速模式下的4通道模擬量輸入。模擬量輸出模塊采用8 通道電流電壓輸出模塊。由于煤礦井下具有的特殊環(huán)境以及要求對(duì)電氣線路進(jìn)行保護(hù),實(shí)現(xiàn)控制元件需配備轉(zhuǎn)換以及隔離電路等,無(wú)電位接點(diǎn)16 路本安開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成非安無(wú)單位接點(diǎn)輸出;PLC 在輸入或者輸出時(shí)必須有隔離設(shè)施,同時(shí)隔離數(shù)一般為 16 路,接點(diǎn)容量為250A/5A。為使PLC 能夠延長(zhǎng)其控制距離,就擴(kuò)大其PLC 輸出時(shí)的容量,這時(shí)就需要配置隔離板以及轉(zhuǎn)換板等,從而實(shí)現(xiàn)其信號(hào)隔離以及放大
等,最大限度的實(shí)現(xiàn)其控制距離。因?yàn)镻LC 控制的設(shè)備是通過(guò)隔離電路直接帶動(dòng),減少了中間環(huán)節(jié),從而即使有故障發(fā)生時(shí),造成的短路等或者是竄入高壓現(xiàn)象,也不會(huì)直接LC 造成損壞,這樣一來(lái),就提高了皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性。
PLC 在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的工作原理為,整個(gè)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)都是由羅克佳華PLC 按設(shè)定好的程序運(yùn)行,四臺(tái)啟動(dòng)柜由PLC 發(fā)出的合閘命令給PLC 控制柜的四個(gè)合閘中間繼電器,他們的常開(kāi)點(diǎn)串接在啟動(dòng)柜的合閘回路中,動(dòng)作后由其自保點(diǎn)構(gòu)成合閘回路,合閘后真空斷路器的輔助觸點(diǎn)給PLC 一個(gè)運(yùn)行返回信號(hào),在預(yù)先設(shè)好的時(shí)間里PLC 接收不到返回點(diǎn)的信號(hào)后就認(rèn)為啟動(dòng)柜故障。同時(shí)操作臺(tái)主屏顯示主電機(jī)返回故障,同理停機(jī)由其控制的分閘繼電器控制,PLC 柜與組合開(kāi)關(guān)和拉緊裝置通過(guò)CO N TRO LN ET 電纜連接,控制剩余輔助電機(jī)。同理給了PLC 柜返回點(diǎn)信號(hào),各臺(tái)驅(qū)動(dòng)配備各自分站,分別采集主電機(jī)三相電流,三相繞組溫度,前后軸溫度,減速器壓力返回,溫度返回,液力耦合器壓力返回,速度返回等。起車(chē)前先進(jìn)行預(yù)警,控制對(duì)沿線皮帶保護(hù)進(jìn)行檢測(cè),若保護(hù)正常則其主電機(jī)輸出點(diǎn)給皮帶運(yùn)行返回信號(hào)允許起車(chē),否則不能起車(chē),程序里設(shè)有張緊返回,三相功率平衡保護(hù)等。根據(jù)PLC 控制器所表現(xiàn)的情況,在很大程度上提高了工作效率,減少了工人的勞動(dòng)量,縮短了工作時(shí)間。
三、主運(yùn)輸皮帶智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
現(xiàn)代化煤礦安全高效生產(chǎn)的主要運(yùn)輸設(shè)備是主運(yùn)輸皮帶,主運(yùn)輸皮帶運(yùn)行情況的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)狀況。運(yùn)輸皮帶智能控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置十分的準(zhǔn)確、方便,便于現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)與使用。當(dāng)出現(xiàn)了打滑、跑偏、或者皮帶縱向撕裂等一系列故障的時(shí)候,該系統(tǒng)可據(jù)故障的類(lèi)型進(jìn)行必要的保護(hù),對(duì)于故障進(jìn)行一些記憶和顯示,可以發(fā)出語(yǔ)言故障的報(bào)警信號(hào),對(duì)集控的多臺(tái)保護(hù)裝置進(jìn)行通訊,同時(shí)維護(hù)人員進(jìn)行及時(shí)的處理也十分的方便。由檢測(cè)裝置、通信裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置等組成的主運(yùn)輸皮帶智能控制系統(tǒng)。它的控制裝置是由PLC 、A /D 及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊等組成,控制裝置可實(shí)現(xiàn)功率平衡、啟動(dòng)信號(hào)給定、速度控制、數(shù)據(jù)采集、與其他控制器通信等功能。
PLC是整個(gè)主運(yùn)輸皮帶智能控制系統(tǒng)的核心,它采集系統(tǒng)所有輸入信號(hào),包含起?刂菩盘(hào)及系統(tǒng)自動(dòng)反饋的控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)所有動(dòng)作器件的控制,完成和上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。使整個(gè)系統(tǒng)性能可靠控制方便的關(guān)鍵是合理的選擇PLC。在選擇PLC 時(shí),要考慮PLC的指令執(zhí)行速度的方便與否等多方面因素,它具有較高的可靠性、豐富的指令集、豐富的內(nèi)置集成功能、實(shí)時(shí)性特性強(qiáng)和強(qiáng)大的通信功能,完全能夠滿足系統(tǒng)需求。
操作臺(tái)主屏顯示主電機(jī)返回故障,同理停機(jī)由其控制的分閘繼電器控制,PLC 柜與組合開(kāi)關(guān)和拉緊裝置通過(guò)CO N TRO LN ET 電纜連接,控制剩余輔助電機(jī)。給了PLC 柜返回點(diǎn)信號(hào),各臺(tái)驅(qū)動(dòng)配備各自分站,分別采集主電機(jī)三相電流,三相繞組溫度,前后軸溫度,減速器壓力返回,溫度返回,液力耦合器壓力返回,速度返回等。起車(chē)前先進(jìn)行預(yù)警,控制對(duì)沿線皮帶保護(hù)進(jìn)行檢測(cè),若保護(hù)正常則其主電機(jī)輸出點(diǎn)給皮帶運(yùn)行返回信號(hào)允許起車(chē),否則不能起車(chē),程序里設(shè)有張緊返回,三相功率平衡保護(hù)等。根據(jù)PLC 控制器所表現(xiàn)的情況,在很大程度上提高了工作效率,減少了工人的勞動(dòng)量,縮短了工作時(shí)間。
四、主運(yùn)輸皮帶監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)要求
監(jiān)視功能的系統(tǒng)處于某種工作方式下,系統(tǒng)有對(duì)設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。組態(tài)軟件在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中采集的數(shù)據(jù)記錄,把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫(huà)方式表示出來(lái),監(jiān)測(cè)信號(hào)的設(shè)置是根據(jù)系統(tǒng)控制需要,保護(hù)設(shè)備安全需要及歷史數(shù)據(jù)查詢需要系統(tǒng)主要顯示狀態(tài)等。
通過(guò)和PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的控制功能?刂品绞桨l(fā)生變化,系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行在一定的狀態(tài),系統(tǒng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)切換功能,在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置,PLC作為終端控制設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,執(zhí)行相應(yīng)的程序。PLC與上位機(jī)將處理的結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)傳送到PLC的信號(hào)傳送至上位機(jī),使系統(tǒng)值班人員及管理者能實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)工作狀態(tài)。報(bào)表及打印功能,系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)控參數(shù)如歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄以及系統(tǒng)歷史運(yùn)行狀況的報(bào)表自動(dòng)生成,各種監(jiān)控參數(shù)的指定區(qū)段數(shù)據(jù)打印,各種監(jiān)控參數(shù)的報(bào)表打印,異常狀態(tài)及控制行為的報(bào)表打印。
皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中包含多個(gè)特點(diǎn),例如設(shè)備多、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、布置分散、類(lèi)型雜等,但在對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)的改造過(guò)程中其解決方案是多樣的。通過(guò)采用PLC控制煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng),達(dá)到保護(hù)的自動(dòng)控制,提高系統(tǒng)的安全與可靠性,且在實(shí)際中的應(yīng)用取得良好的效果,在確保運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)上減少了維護(hù)的工作量。相信通過(guò)PLC在皮帶輸送機(jī)上的使用,會(huì)使運(yùn)輸系統(tǒng)的改造和控制呈現(xiàn)更加便捷高效。
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