逯曉臻

（兗礦集團鮑店煤礦，山東 鄒城 273513）

基于PLC及變頻器技術進行帶式輸送機控制的探討

Discussion of PLC and inverter based technology in controlling belt conveyor

逯曉臻

（兗礦集團鮑店煤礦，山東 鄒城 273513）

在現(xiàn)如今許多的生產企業(yè)中，都會使用帶式輸送機長距離的輸送貨物，帶式輸送機的使用不僅減少了企業(yè)勞動力的投入，而且操作起來非常簡單和方便，最大程度的提高了生產企業(yè)的工作效率。但是隨著帶式輸送設備的不斷推廣和使用，傳統(tǒng)的控制設備在使用的過程中出現(xiàn)了許多的問題，如斷帶、聯(lián)軸器斷裂、超負荷運輸?shù)葐栴}，從而使得帶式輸送機在使用的過程中發(fā)生安全事故。因此，就需要引進先進的PLC控制系統(tǒng)以及變頻器技術，有效的控制帶式輸送機的運行速度，確保使用的安全。文章從PLC控制系統(tǒng)的概念出發(fā)，對PLC控制系統(tǒng)進行詳細的分析和研究，并全面的探究帶式輸送系統(tǒng)，從而對帶式輸送機進行全面的控制。

PLC；變頻器；帶式；輸送；控制

帶式輸送機一般都是應用在大型生產企業(yè)中，尤其是煤礦企業(yè)中，通過帶式輸送機的使用可以將生產企業(yè)從工作面到最后的運輸進行很快的完成。在現(xiàn)代化的煤礦企業(yè)中，企業(yè)的生產設備安全以及生產安全都是企業(yè)最為關注的問題，而帶式輸送機的使用不僅可以確保企業(yè)安全的生產，而且還可以降低企業(yè)的生產成本，但是隨著帶式輸送機的大量推廣和使用，傳統(tǒng)的控制技術已經(jīng)無法滿足企業(yè)的自動化需求，因此，企業(yè)必須要加快控制系統(tǒng)的研究，引進PLC控制系統(tǒng)以及變頻器技術，從而確保帶式輸送機工作的安全性。

1 PLC控制系統(tǒng)的概念

PLC控制系統(tǒng)是由計算機控制的，其主要是將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)進行集成化的整合之后，形成的新型的控制系統(tǒng)［1］。而PLC控制系統(tǒng)的基礎為自動化的程序控制，通過調節(jié)各種電氣的回路，對定時控制、算術運算、記憶控制、邏輯計算等功能進行實現(xiàn)，同時還可以對開關量和模擬量進行很好的控制，使得帶式輸送機具備著較高的可靠性，以及較大的規(guī)模性。另外，PLC控制系統(tǒng)還可以適應各種各樣的工廠環(huán)境，一般情況下都是在流水生產線、生產過程中得到廣泛的使用。而PLC控制系統(tǒng)的集成模塊還擁有許多個輸出以及輸入的數(shù)字邏輯接點。在帶式輸送機使用的過程中引進PLC控制系統(tǒng)，通過PLC的控制功能，不僅能夠減少外部的接線 ，而且還可以將控制的程序與方法儲存到儲存器里，使得功能得到無限的擴展。由此可見，PLC控制系統(tǒng)的使用，為帶式輸送機帶來了許多的方便，得到了生產型企業(yè)的大力推廣和使用。

2 變頻器驅動系統(tǒng)

變頻器驅動系統(tǒng)就是對電動機的電源頻率進行改變，然后對電動機的輸出速度進行有效的控制，在變頻器系統(tǒng)中不同速度的配比可以對轉矩的要求進行滿足，并實現(xiàn)調速、控制等功能［2］。在現(xiàn)如今許多的生產型企業(yè)中，變頻器系統(tǒng)都是通過矢量控制技術的使用，將電動機的負載以及速度控制在優(yōu)良的范圍內從而實現(xiàn)變頻器各個驅動設備之間的速度配比。在帶式輸送機工作的過程中使用變頻器系統(tǒng)不僅可以提高帶式輸送機的穩(wěn)定性，而且還可以對設備的使用壽命進行延長。

3 PLC以及變頻器控制系統(tǒng)

在帶式輸送機使用的過程中，為了對自動化控制系統(tǒng)的安全性進行有效的確保，就必須要以PLC控制器作為主要的控制器，然后通過變頻器進行通訊，全面的監(jiān)控變頻器［3］。而在主要的控制站中，各個接口的通訊設備都是與總線相互連接的，從而形成了變頻器的控制系統(tǒng)。但由于主驅動器是對速度進行控制，電動機控制轉矩，所以控制系統(tǒng)主要是控制主要的驅動器，而變頻器是對速度進行設定和平衡，從而將主驅動的轉速偏差控制在科學合理的范圍內。

4 帶式輸送控制系統(tǒng)的分析

4.1 帶式輸送系統(tǒng)

帶式輸送是生產企業(yè)最為重要的運輸系統(tǒng)，在生產企業(yè)工作的過程中，企業(yè)如果僅僅依靠帶式輸送機的質量和功能，是遠遠無法達到企業(yè)的生產要求的，因此，必須要對帶式輸送機的功能進行不斷的更新和完善，實現(xiàn)帶式輸送機的集中控制和安全監(jiān)控。在帶式輸送系統(tǒng)中，監(jiān)控是其最為主要的功能，在工作的過程中，通過監(jiān)控對帶式輸送機的工作情況進行詳細的了解和掌握，從而預防帶式輸送機在工作的過程中出現(xiàn)故障［4］。但是在一些環(huán)境惡劣的生產企業(yè)中，帶式輸送機在使用的過程中很不容易出現(xiàn)帶斷、聯(lián)軸器斷裂等故障，因此企業(yè)必須要引進PLC控制系統(tǒng)，通過PLC控制系統(tǒng)對帶式輸送機實際的運行狀況進行顯示，并對其工作進行全面的控制，從而及時的發(fā)現(xiàn)工作過程中存在的問題，并采取相對應的措施進行處理，確保帶式輸送機的安全運行。

4.2 帶式輸送機的相關配置要求

帶式輸送機的系統(tǒng)對輸送的長度、運量以及速度都有著直接的影響，因此在帶式輸送機運行的過程中要想滿足帶式輸送機的性能，帶式輸送系統(tǒng)的配置就必須要滿足以下6點：第一，驅動裝置在啟動的過程中，可以通過曲線的滿足實現(xiàn)驅動，并對啟動的時間進行自主的調節(jié)。第二，啟動的速度必須進行不斷地變化，從而減少啟動過程中對帶式輸送機的損害。第三，在帶式輸送系統(tǒng)啟動的過程中，要最大程度的保持平穩(wěn)，避免系統(tǒng)各部件損害現(xiàn)象的出現(xiàn)。第四，在帶式輸送系統(tǒng)啟動以及工作的過程中，要對其進行過載的保護［5］。第五，當帶式輸送系統(tǒng)的多臺驅動共同工作時，必須要對電動機的功率進行平衡的計算。第六必須要在帶式輸送系統(tǒng)中安裝先進的控制器，有效的完成集成控制。

4.3 帶式輸送控制系統(tǒng)

4.3.1 驅動系統(tǒng)的控制

在現(xiàn)如今使用的帶式輸送機中其主要的驅動方式主要分為4種：第一，CST可控驅動。CST可控驅動具有平穩(wěn)的啟動效果、高效率的傳動、全面的保護功能以及廣范圍的調速優(yōu)勢。但由于CST可控驅動設備體積的龐大，使得其在安裝的過程中非常的不方便，設備維修也非常的復雜。第二，調速型液力偶合器驅動。該種驅動的啟動時間是非常短的，功率的平衡率也是相對較高的，同時設備本身的結構也是非常簡單的，能夠適應各種各樣的工作環(huán)境，使用的壽命也是非常長，但其并不是為帶式輸送機專門配備的系統(tǒng)，使得其在使用的過程中出現(xiàn)精度的差異。第三，變頻調速的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的使用能夠確保驅動的平衡率，并將輕載負載進行很好的控制。第四，液體黏性傳動系統(tǒng)。液體黏性傳動系統(tǒng)具有傳熱性能、使用性能、控制性能以及其它的工業(yè)性能。

4.3.2 保護系統(tǒng)的控制

由于帶式輸送機在工作的過程中很容易受到工作環(huán)境、強度等因素的影響，使得帶式輸送機出現(xiàn)故障，因此就必須要在帶式輸送機上安裝相對應的保護傳感器，從而防止帶式輸送機在工作的過程中出現(xiàn)故障。一是溫度的保護傳感器，在帶式輸送機的驅動中加裝灑水管，以及安裝溫度保護傳感器，通過灑水的方式對溫度進行控制。二是在帶式輸送機系統(tǒng)中預埋相互交替的線圈，從而對工作過程中斷帶的信號進行采集，并根據(jù)檢測磁場的變化，檢測出斷帶現(xiàn)象的發(fā)生。三是在帶式輸送機上安裝速度傳感器，當帶式輸送機工作過程中速度超過了限制時，輸送帶就會自動的停止工作。

5 結語

綜上所述，隨著科技技術水平的不斷提高，傳統(tǒng)的帶式輸送機已經(jīng)無法滿足大型生產企業(yè)的需求，因此生產企業(yè)必須要引進先進的PLC控制系統(tǒng)以及變頻技術，提高企業(yè)的生產效率，并確保帶式輸送機安全穩(wěn)定的運行，從而減少工作過程中故障的發(fā)生。

［1］ 陶偉. 基于PLC及變頻器技術進行帶式輸送機控制的探討［J］.電子制作，2015（4）：53～54.

［2］ 劉增環(huán)，潘明福. 基于PLC及變頻器技術的帶式輸送機控制［J］.煤礦機械，2011（9）：192～193.

［3］ 馮鴻清. 基于PLC及變頻器技術的帶式輸送機控制的探究［J］.電子技術與軟件工程，2015（4）：170～170.

［4］ 張偉. PLC及變頻器控制的多電機驅動帶式輸送機的研究［J］. 內蒙古科技大學，2014（6）：1～60.

［5］ 胡奇蕓，于巖，于卉. 基于PLC的帶式輸送機電控系統(tǒng)設計及應用［J］. 煤礦機械，2009（3）：114～116.

TH22；TP273

1009-797X （2015） 18-0109-03

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.042

逯曉臻（1982-），男，畢業(yè)于陜西理工學院自動化專業(yè)，本科學歷，研究方向為煤礦機電 。

2015-07-30