胡 波，王雪麗

（宿州學(xué)院，安徽 宿州 234000）

隨著社會的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)并廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)各個領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備中，特別是現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)開采中，PLC技術(shù)的應(yīng)用有效提高了煤礦開采的速度和質(zhì)量.與傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)相比，采用了PLC技術(shù)的煤礦帶式輸送機(jī)擁有更小的體積，更高的可靠性，更快的速度，更廣闊的應(yīng)用空間，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)煤礦帶式輸送機(jī)效率低、穩(wěn)定性差、維修量大的劣勢和缺點(diǎn)，減少了不可靠因素的產(chǎn)生，避免了不必要的故障和麻煩，對煤礦產(chǎn)業(yè)的開采起到了巨大的革新作用.那么，PLC技術(shù)是一種怎樣的技術(shù)？PLC技術(shù)應(yīng)用下的煤礦帶式輸送機(jī)有什么樣的結(jié)構(gòu)特征呢？控制系統(tǒng)是如何設(shè)計(jì)的呢？控制系統(tǒng)在帶式輸送機(jī)上能發(fā)揮怎樣的功能？具體是如何應(yīng)用的呢？

1 PLC 的定義

PLC的中文名字叫做可編程控制器，它是采用數(shù)學(xué)運(yùn)算來達(dá)到操作設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制的一種電子系統(tǒng).使用時，用戶需要提前根據(jù)工業(yè)需求來編制程序指令，然后通過指令的發(fā)布實(shí)現(xiàn)某種特定的動作和功能.

1.1 PLC技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

PLC技術(shù)最初是用于實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的開關(guān)控制的.隨著技術(shù)的不斷，加之各類工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)作模式不斷改進(jìn)，PLC技術(shù)的使用領(lǐng)域變的越來越大.這得益于它具有優(yōu)良的特性.

1.1.1 價(jià)格低廉

由于現(xiàn)代社會，各類電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度與日俱增.電子元器件以及微級處理器的產(chǎn)量也在日益增加，導(dǎo)致價(jià)格相應(yīng)出現(xiàn)大幅下滑，PLC相關(guān)產(chǎn)品器件的價(jià)格也變得相當(dāng)?shù)土?

1.1.2 功能強(qiáng)大

PLC在面對各類工業(yè)生產(chǎn)需求時總能迅速變換角色，投入使用.這得益于它良好的可擴(kuò)展性.PLC控制技術(shù)正是有了不斷的更新和開發(fā)，才能讓他變得更加使用.

1.1.3 共享信息通信

目前通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，PLC控制技術(shù)也在不斷完善自我結(jié)構(gòu)，加入先進(jìn)的通訊技術(shù)，制定了更為自由和開放式的合作模式，為更多的企業(yè)和生產(chǎn)線的使用提供了便捷.

1.2 PLC的使用領(lǐng)域

不難看出，正是因?yàn)镻LC控制技術(shù)有了更加完善的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，越來越多的行業(yè)領(lǐng)域在使用PLC技術(shù).

1.2.1 單體機(jī)控制系統(tǒng)

目前世面有些玩具都有可能實(shí)現(xiàn)了PLC控制，包括這些玩具在內(nèi)的很多單機(jī)電氣，普遍都存在著大量的邏輯控制需求，正好符合PLC技術(shù)的特點(diǎn).

1.2.2 機(jī)械制造業(yè)

在工業(yè)王國，制造業(yè)是最龐大的隊(duì)伍.機(jī)械制造、化工、水泥、鋼鐵企業(yè)、制藥企業(yè)等等每天都需要開啟數(shù)十臺上百臺的機(jī)床機(jī)組在工作，存在很多的邏輯運(yùn)算，存在太多的開關(guān)和繼電器裝置需要控制，這些都需要通過PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流水線的實(shí)時控制.

1.2.3 動作精度控制

特別說明的是，在工業(yè)生產(chǎn)中，有些車床工作需要極高的精度.傳統(tǒng)的操作方法及時再穩(wěn)定再小心，也不可能讓一個圓的所有半徑都一致.有了PLC技術(shù)，運(yùn)動PLC完善的控制操作就能很好的完成.工作人員只要設(shè)定好程序，確定需要控制的主要參數(shù)，就可以看著PLC控制下的車床自動走位，切割，加工，出型.

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

了解PLC技術(shù)應(yīng)用下煤礦帶式輸送機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有助于我們更深入地了解帶式輸送機(jī)的運(yùn)行操作模式，方便煤礦產(chǎn)業(yè)后期的操作和運(yùn)行.一般而言，煤礦帶式輸送機(jī)主要分為以下幾個組成部分：用于地面運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)，用于煤倉運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)，用于煤礦發(fā)電的運(yùn)輸機(jī)，雖然應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域不同，但是都是必需的.與此對應(yīng)的是三大操控系統(tǒng)：輸煤程控系統(tǒng)、現(xiàn)場傳感器，工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)等等，對于輸煤程控系統(tǒng)而言，又分為取煤、運(yùn)煤及配煤等子系統(tǒng).現(xiàn)場傳感器的應(yīng)用主要與生產(chǎn)現(xiàn)場有所聯(lián)系.在生產(chǎn)現(xiàn)場需要設(shè)置相應(yīng)的操作臺，這個操作臺可以根據(jù)實(shí)際情況選擇手動亦或自動的運(yùn)行模式，但是二者有所不同，手動模式要求必須在現(xiàn)場才能實(shí)現(xiàn)對輸送帶生產(chǎn)系統(tǒng)的控制.自動模式就充分利用了PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對變頻器、軟起動的監(jiān)督控制，實(shí)現(xiàn)了帶式輸送機(jī)的高效啟動運(yùn)行.

煤礦輸送機(jī)普遍運(yùn)用的PLC可編程控制，其傳統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)包括：主機(jī)體、傳感器部件、操作控制臺等.而在控制系統(tǒng)的主機(jī)體內(nèi)主要囊括了處理器、輸入輸出設(shè)備、存儲硬盤、計(jì)算控制器、繼電器輔助設(shè)備等.操作控制臺部分主要包括了觸摸顯示屏、控制開關(guān)等.

3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 硬件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是必須要考慮的問題，為了方便監(jiān)督管理，配置的網(wǎng)卡還模塊都需要經(jīng)過仔細(xì)地考量，模擬量的嵌入和指示燈的安裝都要經(jīng)過仔細(xì)的分析研究.控制系統(tǒng)中硬件設(shè)計(jì)，是PLC技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，能夠?yàn)镻LC技術(shù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供必要的硬件環(huán)境，為PLC技術(shù)的作用發(fā)揮和煤礦帶式輸送機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的條件.

PLC控制技術(shù)，主要考慮的方向就是“過程”而且體現(xiàn)的服務(wù)對象就是“機(jī)械”.由硬件傳感器采集到有用的信息，諸如：過程參數(shù)、過程可調(diào)范圍機(jī)械適應(yīng)性、機(jī)械位置等信息，傳送到PLC的輸入單位，經(jīng)過PLC的處理器部分進(jìn)行快速的識別、計(jì)算、分級處理，得到有效的控制結(jié)果，迅速傳到輸出單元，設(shè)備開始執(zhí)行指令操作.整個流程的實(shí)現(xiàn)，離不開PLC技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)，只有很多的硬件基礎(chǔ)才能完整的體現(xiàn)出PLC的強(qiáng)大功能.

3.2 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中極為重要的組成部分，在進(jìn)行這部分設(shè)計(jì)的時候一定要先將煤礦帶式輸送機(jī)初始化至最初狀態(tài)，在應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時候，一定要對各個開關(guān)的性能和位置了如指掌，編排相應(yīng)的運(yùn)行流程，判斷出事故的停車信號，接下來進(jìn)行預(yù)備預(yù)啟，做出正確的技術(shù)操作，推動帶式輸送機(jī)軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)質(zhì)和高效.

4 PLC 技術(shù)運(yùn)用于煤礦帶式輸送機(jī)后實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)功能

在實(shí)際產(chǎn)業(yè)運(yùn)行和工程施工中，我們能清晰地感受到較之過去傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，運(yùn)用PL技術(shù)設(shè)置制造的新型控制系統(tǒng)，具有不可替代的優(yōu)勢.首先PLC設(shè)計(jì)者著重要強(qiáng)調(diào)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢就是一旦想要改變使用PLC控制運(yùn)行的設(shè)備狀態(tài)，只需要調(diào)整PLC的控制程序就能完成.再者PCL控制系統(tǒng)更顯智能化，在科技手段的武裝下，它運(yùn)算運(yùn)行速度快，操作精確性大大增加，體積雖小卻能更為突出的解決電磁干擾等難題，在長期的檢測性使用中，也顯現(xiàn)出其不凡的靈活制動性和開源可擴(kuò)展性，能夠很好的與其他軟硬件和設(shè)備想匹配.由此，我們自然而然確定了由PLC技術(shù)運(yùn)用到煤礦的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)后的發(fā)展前景.將PLC技術(shù)運(yùn)用于煤礦帶式輸送機(jī)后，如果想要調(diào)整運(yùn)行中的帶式輸送機(jī)改變速度、或者調(diào)整運(yùn)動方向等，只需要更改PLC指令中的某些數(shù)值就可，大大縮短了操作時間，有利于礦井的生產(chǎn)建設(shè).國內(nèi)很多地區(qū)均采用PLC控制技術(shù)作為煤礦帶式輸送機(jī)自動化控制的首選控制系統(tǒng)，可以說PLC控制技術(shù)的開發(fā)和使用代表了現(xiàn)代礦井的電控智能水平.

為了更加切合煤礦帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際需求，PLC控制系統(tǒng)需要現(xiàn)實(shí)以下的功能：首先要切合當(dāng)?shù)孛旱V的礦井實(shí)際情況，根據(jù)年產(chǎn)量，進(jìn)風(fēng)量，主煤倉儲量、日出貨量、電壓電力、電機(jī)功率等，確定出帶式輸送機(jī)的具體運(yùn)行狀況.并根據(jù)采區(qū)或巷道的分布確定出輸送機(jī)的操作方式.其次要監(jiān)測控制帶式輸送機(jī)的啟動、暫停、終止運(yùn)行的操作順序，能快速反應(yīng)出輸送機(jī)司機(jī)的按鍵指令.并多輸送機(jī)的運(yùn)行速度加大監(jiān)控力度，要保證整個輸送機(jī)的運(yùn)行狀況良好，一切始終按照設(shè)計(jì)意圖和設(shè)備工藝指標(biāo)運(yùn)行.這樣才能保障煤礦帶式輸送機(jī)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的自動靈活便捷.第三，PLC的最重要功能在于要能實(shí)現(xiàn)對整條輸送帶的系統(tǒng)控制，這種控制應(yīng)該是非延時的.能準(zhǔn)確地根據(jù)實(shí)際情況，確定煤礦帶輸送機(jī)的跑偏、打滑、縱撕、堆煤等等突發(fā)故障的地點(diǎn)及時間.發(fā)生事故時，要第一時間發(fā)出報(bào)警提示，在控制臺顯示故障發(fā)生類型和此故障的發(fā)生位置.第四，由于礦井環(huán)境復(fù)雜，有很多需要克服的因式存在.PLC控制系統(tǒng)的引進(jìn)使用，應(yīng)該能提供實(shí)時的信息溝通和語音處理.可以有效的傳遞處理來自整個PLC回路的各個環(huán)節(jié)信息.PLC具備了計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的強(qiáng)大能力，能夠通過PLC系統(tǒng)的整體監(jiān)控，對帶式輸送機(jī)的自動運(yùn)行提供可靠的保護(hù).

5 PLC 技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

5.1 調(diào)速型液力耦合器PLC控制

PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)對調(diào)速型液力耦合器的功能監(jiān)控.在此之前，有關(guān)執(zhí)行器的指令要設(shè)置清晰，并通過耦合器導(dǎo)管的不同開度對工作液液體的流量進(jìn)行不同程度的監(jiān)控，調(diào)節(jié)工作腔內(nèi)工作油的數(shù)量和儲備，更好地調(diào)節(jié)煤礦帶式輸送機(jī)的運(yùn)行速度和功能效果，高效化信號采集，結(jié)合PLC技術(shù)的信息收集力量，強(qiáng)化信息信號采集的效果.此外，充分應(yīng)用PLC技術(shù)對信號進(jìn)行收取的時候，要了解電流數(shù)值的大小，以便更好地了解判斷不同驅(qū)動電動機(jī)的輸出功率值.總之，PLC技術(shù)對調(diào)速型液力耦合器的監(jiān)督和控制，能夠一定程度上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度和運(yùn)行流程的自動化.

5.2 液黏軟起動與PLC技術(shù)控制

液黏軟起動裝置，是帶式傳輸機(jī)中最基本的設(shè)備之一.在帶式輸送機(jī)的操作運(yùn)行中，殼體上主動摩擦片與從動摩擦片之間的摩擦力會產(chǎn)生力矩的傳遞，其中，主動摩擦片與從動摩擦片采取交錯狀橫向迭加的方式有序地組合在一起，當(dāng)主動軸摩擦片旋轉(zhuǎn)的時候，摩擦片之間注滿控制油是極為必要的，引導(dǎo)從動摩擦片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同步協(xié)調(diào)性，有助于功能性的發(fā)揮.PLC技術(shù)在液黏軟起動裝置的設(shè)置中，要注意配置好液黏軟起動的開關(guān)量，與此同時，增加液黏軟起動轉(zhuǎn)換模塊也是極為關(guān)鍵的一步，為壓力容器的安全使用奠定了基礎(chǔ)，保障了操作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全.在整個操作過程中，一定要對接管厚度進(jìn)行深入了解和分析，便捷焊接的操作，并最大化安全保護(hù)的效力和作用.此外，要注意接管的接觸面積，一般要與壓力容器的開孔面積保持一致，厚度的設(shè)置也要依據(jù)實(shí)際情況滿足必備要求，保證其操作的安全性和穩(wěn)定性，減輕接管的厚度，增加開孔壓力容器的局部厚度.

5.3 下運(yùn)盤式制動器與PLC技術(shù)

在設(shè)計(jì)煤礦帶式輸送機(jī)的時候，要考慮到可能出現(xiàn)的意外情況和意外事故，并采取一定的防范措施，設(shè)置下運(yùn)盤式制動器就是必不可少的一環(huán).正常情況下，如果沒有出現(xiàn)什么樣的意外情況，帶式輸送機(jī)就會保持正常的工作狀態(tài)，電機(jī)保持均勻的轉(zhuǎn)動，一旦帶式輸送機(jī)的負(fù)載量過大，就會導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)出明顯的上升狀態(tài)，與此同時，制動力矩就會呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢，常見的“飛車”現(xiàn)象就是在這種情況下產(chǎn)生的.因此，及時降低轉(zhuǎn)速是解決這個問題的關(guān)鍵所在.降低轉(zhuǎn)速，首先要停止加載，但是有些時候這種方法并不奏效，這時就必要讓帶式輸送機(jī)自動停車.作為衡量超速與否的重要參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時監(jiān)控很有必要輔以轉(zhuǎn)速傳感器的作用，就可以有效提高PLC技術(shù)的應(yīng)用和作用，推動煤礦帶式輸送機(jī)的高效優(yōu)質(zhì).

總而言之，PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用是必不可少的，在煤礦帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中一定要充分考慮并利用PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以最大限度地提高煤礦帶式輸送機(jī)的工作性能和運(yùn)行效力，充分發(fā)揮PLC技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性，提高煤礦開采的效率和速度，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展.

〔1〕趙彩紅.基于PLC 的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械,2012(3).

〔2〕任鋼鋒，李娟.PLC 技術(shù)在帶式輸送機(jī)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)2009(1).

〔3〕張炳良.PLC 技術(shù)在帶式輸送機(jī)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤質(zhì)技術(shù),2010(11).