段志剛

中煤第一建設有限公司第十工程處 河北邯鄲 056000

1 皮帶自動化控制系統(tǒng)的特點

1.1 運作成本不高

煤礦井下皮帶控制系統(tǒng)利用遠程分布模式，能夠降低機組布線數量，以此來減少其運作成本，并不影響運作效率。皮帶自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高，并且還能夠進行軟件系統(tǒng)的調整，實現功能性的轉換，降低重新設計繁瑣的流程。同時，皮帶自動化控制系統(tǒng)還具備一定的故障自檢性能，能夠有效降低系統(tǒng)出現故障的概率，降低后期維修及維護的成本，并在發(fā)生故障后能夠及時檢測故障，為之后的故障維修提供便利[1]。

1.2 全分布式系統(tǒng)結構

煤礦井下皮帶自動化控制系統(tǒng)主要是全分布式結構，不僅可以實現井下的自動化控制，同時也能夠為地面工作帶來便利，在主機以及其他分機中，有著較強的關聯性，但卻又不會相互影響，在發(fā)生故障或其他重大異常事件時，能夠避免連鎖效應。

1.3 自動化控制

在開展信息管理工作時，操作人員能夠做到遠程的信息接收與處理，以及設備監(jiān)管等工作。自動化系統(tǒng)能夠利用網絡來實現動態(tài)化監(jiān)管，并進一步改進生產監(jiān)控的各項內容。在各生產過程中，數據的收集和處理，都需要具備一定實時性，而遠程控制井下皮帶運輸系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進行結合，則能夠進行圖像及視頻監(jiān)控，確保各生產流程的穩(wěn)定進行，以及監(jiān)控各流程的安全等，并實時共享控制系統(tǒng)與生產管理系統(tǒng)中的信息[2]。

1.4 自動化故障檢測及診斷

皮帶自動化控制系統(tǒng)具備自動故障檢測及診斷性能，比如系統(tǒng)傳感設備以及PLC。若是系統(tǒng)在運作時出現信號干擾或其他方面的故障現象，那么系統(tǒng)則會即刻進行自動化檢測，在檢測到故障位置、故障起因、故障情況后，進行警報的發(fā)動。

2 皮帶自動化控制系統(tǒng)的主要功能

2.1 保護功能

煤礦井下皮帶自動化控制系統(tǒng)具有一定的保護能力，其主要分為三個層面：首先，電流保護。若是機組的電流出現異常偏高的現象，那么很有可能會對電機造成較大的破壞。在皮帶自動化控制系統(tǒng)中，可以通過增設電流變送器的方法來監(jiān)測電機中的電流信息，若是電流出現異常過大的現象，那么會及時進行停機處理，避免對電機造成損傷導致燒毀的現象；其次，故障保護。在皮帶自動化控制系統(tǒng)運作時，若是皮帶的運輸距離過大，那么也會提高故障的產生概率，因此在沿線等部分需要增設保護開關，利用信息識別技術來針對故障發(fā)生的位置等信息進行鑒別，以及對故障位置以及信息進行保護；最后，溫度保護。在運輸機運輸時，若長時間工作則會產生大量的熱量，而電機若是溫度過高，那么會對運輸機造成威脅，極易導致電機故障等現象。

2.2 硬件方案

為應對井下復雜的工作環(huán)境，隨時預警皮帶運輸系統(tǒng)可能存在的安全隱患及設備故障信息，精確獲得需要檢測的數據，對輸送機進行實時保護，保障其安全穩(wěn)定運行，對各部分硬件設備進行了相應選型。

（1）PLC 主控制器。PLC 主控制器在自動化控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色，通過它可實現對帶式輸送機的故障預警、故障保護、電機啟停。根據自動化控制系統(tǒng)所要實現的功能需求，本文選用德國西門子S7-300 系列PLC 作為主控制器。

（2）皮帶跑偏檢測。單元跑偏傳感器選用型號為 GEJ30，可對帶式輸送機的皮帶跑偏情況進行檢測。將跑偏傳感器安裝在帶式輸送機底座兩側，布設間隔為 30 ～50 m，不限制安裝數量，并且均為并聯連接。傳感器設定一定的閾值，當皮帶偏離值超過閾值時，PLC主控制器會接收反饋信息，并進行保護控制，同時標識跑偏區(qū)域，工作人員可根據標識區(qū)域對跑偏皮帶進行詳細檢查并更換。

（3 ）皮帶堆煤檢測。單元堆煤傳感器選用型號為 GUJ30，將堆煤傳感器安裝在皮帶輸送機低洼處。當發(fā)生堆煤現象時，堆煤傳感器將信號向PLC 主控制器實時傳送，此時控制器顯示超出安全值并啟動相應保護機制，同時標識堆煤具體區(qū)域，工作人員可根據標識區(qū)域對堆煤情況進行處理[3]。

（4）皮帶打滑檢測。單元選用型號為KG5007A 的速度傳感器對皮帶打滑現象進行檢測，將速度傳感器安裝在皮帶運輸機端頭滾筒及皮帶中部。PLC 主控制器通過設定值與實際值的速度差值比對開判定皮帶是否產生打滑現象，適時啟動控制保護系統(tǒng)，并組織工作人員對故障點進行檢查并進行故障保護。

（5）皮帶撕裂檢測。單元撕裂傳感器選用型號為 GVD1200，將其安裝在皮帶運輸機端頭張緊設備內。帶式輸送機在正常工作過程時張緊力一般為固定值，當該數值減小時即可視為皮帶撕裂，此時立即關停帶式輸送機并啟動保護機制，及時組織工作人員對存在問題的膠帶進行更換。

2.3 維修操作控制

若是在煤礦井下設置生產設備，則進行日常維護便成為了至關重要的工作，而這也是保證設備穩(wěn)定運行，以及為煤炭生產提供保障的重要措施。在維護或維修工作完成后，還需要根據系統(tǒng)要求進行調整，盡量排除所有故障隱患。

3 結語

煤礦井下皮帶運輸系統(tǒng)是煤礦生產中至關重要的部分，能夠保證生產的穩(wěn)定安全。所以，需要針對井下皮帶運輸系統(tǒng)進行改進與優(yōu)化，而自動化控制技術的應用則能夠很好地滿足這些要求，在保證煤礦穩(wěn)定生產的基礎上，又能夠提高生產和運輸的效率。