引言
井下皮带机自动控制系统是煤矿井下开采中极其重要的一种系统,该系统的应用可提升煤矿生产的高效性和安全性,而且随着煤炭产业的快速发展,煤矿井下自动化作业也成为一种必然的发展趋势,有助于提升系统的生产运输效率和煤矿井下作业技术水平,为煤炭产业的进一步发展奠定坚实的基础。
1.皮带机自动控制系统的特征
(1)实现自动化控制
在进行皮带机的自动控制系统的调整时,相关工作人员可以采用远程防范和近地调整的两个方式,如此一来,就可以对整个系统进行分类整理,确保信息能够及时地被收集起来。互联网自动化技术也对自动化控制体系起到了一定的支撑作用,不仅可以对整个系统采取实时监控,还可以对所面临的数据进行收集和打印。在对整个自动化控制系统进行远程监控时,还可以利用具体的机器设备对其进行调节,如此一来就可以最大程度地保障整个工作环境的安全性,还可以延长器械的使用年限,提高机器的使用率。
(2)体现出人性化操作
皮带机的自动控制系统具有人性化的特点,为了更好的满足人们的使用需求和操作需求,在对其进行具体的设计时,进行了全面的调查和调整。该人性化操作模式主要为了保护人们的安全性,在对井下的工作场景做出的虚拟化模拟,而该模式主要使用的机械设备就是井下的许多摄像头,而且为了满足井上人们的具体要求,在摄像头接收到信息之后,每隔一段时间都会向上传输,中央控制系统还会对其进行处理,使其成为具体的图像,从而可以帮助自动化控制系统进行远程模拟。皮带机的人性化操作不仅可以帮助井上人员对井下进行及时的掌控,还可以满足人们的正常监控需求,并以一种极其简便的方式来使监测工作变得更加方便。
(3)运行成本大幅降低
运行成本低也是自动化控制体系的一大最主要特征,这主要是由于自动化控制系统已经被广泛使用在皮带机的自动化控制体系里,不仅可以对皮带机本身做出一定的维护,还可以尽可能降低各项危险事故的发生概率,从而保证整个工作能够顺利完成。不仅如此,在对皮带机机械设备进行更好的参数调节时,不仅需要考虑工作人员的正常需求,还需要为工人提供一个舒适的工作强度,还要在整个设备投入使用之前,进行详尽的调试,确保其无法发生任何问题,之后再将其投入到正常的使用中。
(4)全分布式系统设计
煤炭企业的皮带机械设备还有一个最主要的自动控制设备体积特点,即全分布式系统设计。如此一来,就可以促进各个站类之间的沟通联系,还能形成独立的工作区域,可以最大程度的保证整个皮带机使用的安全性,进一步的提升工人工作的效率。而且一旦该自动控制系统发生了任何细小的问题,无法正常开展工作,由于井上和井下设备的互不干扰,井上设备的故障并不能对井下设备做到任何的阻碍作用,同时可以促进整个工作效率的极大提升。该系统有着极强的优势,可以激发整个工作的顺利完成,还可以降低设备之间的相互干扰。
2.煤矿井下皮带机自动控制系统设计基本要求
第一,安装各类设备来进行信息的传感,可以促进电流使用的安全性和整体环境的安全保障,对一些工作设备进行实时监控,一旦出现任何状况,相关人员都会对其进行及时的处理,从而保障工程顺利完成;第二,应用生动形象的表达方式来展现工程的工作流程,还可以实现多重信息之间的互换。
3.煤矿井下皮带机自动控制系统硬件设计
(1)结构组成
皮带机的自动控制系统硬件设计主体部分由四部分构成,分别为PLC主站和控制分站、输送保护设备、通信等,且多围绕一个中心来进行工作的开展,即S7-300PLC。这个中心的主要特征电路电流和电压上,整个控制功能的发挥,分别体现在电枢和励磁回路的具体调节上,两类设备的功能发挥都依赖于晶闸管整流器,而差异性主要体现在前者是电路串联,而后者是并联,具体情况如下图1所示。
(2)传感器选型
在进行传感器的选择时,首先要确定输送机保护主机,即KHP128-Z,其次再对各种类型的传感器进行选择,主要包含以下七个类型:第一,速度传感器。该设备的主要作用是速度检测,一旦发现异常情况都要进行及时的数据导回;第二,温度传感器。该设备的主要作用是温度检查,有着一定的保护作用,如果温度超过一般水平,将会开启自动洒水装置的开关;第三,烟雾传感器。该设备的主要作用就是为了确保工作环境烟雾达到相关标准,并对不平衡现象进行及时的调整;第四,跑偏传感器。该设备的主要监测对象为输送带,一旦发生任何扭曲现象,该传感器将会发出跑偏信息;第五,堆煤传感器,主要对煤炭做出保护工作;第六,撕裂传感器。该传感器主要是通过电阻输出值的大小变化来发挥作用,一旦撕裂信号发出,整个设备将会暂停两秒,之后再正常运行;第七,急停传感器。一旦该设备发现任何事物现象,都可以对主机传递急停的信号,从而暂停整个工程,只有人工调节之后,才能开启正常运转。
4.煤矿井下皮带机自动控制系统软件设计
对于煤矿井下皮带自动控制体系的软件设计而言,主要的功能有通讯和数据交换两大类。通讯功能的实现得益于CP343-1的帮助,数据的传递也必须在多类信息驱动器的推动下进行。
(1)上位机软件
①人机界面。
对于自动控制体系中的人机界面而言,可以帮助相关人员进行对整个系统进行监控,而这个过程中,键盘鼠标等都发挥着极大的作用。人机界面内的各个部分都有一定的简易性,便于工作人员的使用。而且,整个监控体系可以起到适时监控和数据成像的功能,还可以将所测得的数据以曲线形式打印出来。人机界面系统内主要使用了中文来进行提示,便于操作人员的工作,也在一定程度上简化整个操作过程,一旦出现任何的差错,警报措施就会发挥作用,最终的措施和警告结果都会被整理到中央库存档案中,为今后的工作累计经验。
②图形界面。
整个自动控制体系的图形界面都是为了显示数据,而且显示手段多种多样,显示形式也各有差异。但所有的方式也有其统一性,即可以利用动画来进行数据的凸显,具有一定的便捷性。
③故障信息database。
在整个自动控制体系中,故障信息database发挥着信息储存的作用,可以对各类信息进行储存查询等功能,并且还能对故障情况进行实时监控,一旦发现任何问题都可以对其进行及时的排查,为工作人员节省检修时间。
(2)PLC控制软件
PLC控制软件可以对程序进行具体的操作,并在上级命令具体核查之后才投入使用。主要的步骤过程为:首先,对已传递的消息进行保存,其次,整个传递过程具有强烈的抗干扰性,数据遭受到外界影响而发生改变的可能性较低。最后,该程序在具体的操作过程时,详尽包括了所有的指令,并对其进行数据的收集和整理。
5.煤矿皮带机常见故障维护
(1)皮带机保护装置出现故障维护
对于煤炭企业而言,皮带机的保护装置是为了使机器能够正常使用。然而一旦该装置出现故障,就会使整个皮带机暂停工作,必须等问题解决之后才能开始,进一步的保证整个工作的安全性。而解决故障的主要方式是利用手动控制和电动控制的双结合,来发现故障位置的具体地点,而且皮带的警报措施也可以为位置的找寻作出贡献。在进行故障巡查时,还需要对皮带机的外部和内部都进行故障筛查,外部确定无事后,需要采用磁力启动器来对内部进行勘探,从而发现具体的故障位置并对其进行解决。
(2)皮带机故障维护
在上文的分析中,我们明白在煤炭企业中,为了确保整个流程的稳定性,相关企业一般都会采用各类传感器来对皮带设备进行监控,一旦发现故障,不仅可以准确找出故障地点,还可以降低维修时间,为企业节省资源,在此基础上,通过故障的分析收集后,可以得出各类问题的实践经验,从而可以为煤炭开采奠定基础。
6.结束语
在生产实践中设计了带式输送机自动控制系统,根据有关保护需要应用各种传感器,引入了S7-300PLC,确定使用的PLC的型号与功能模块,在此基础上,还对控制流程图进行设计,通过PLC语言进行了自动控制程序编写。此外,还配置了inTouch来负责实现显示功能,从而实现对机械设备的自动化操控。
摘要：现阶段,随着信息化时代的快速发展,我国的工业产业要在这种背景中汲取优势,尤其是对于煤炭企业开采过程中的皮带机而言,更需要融合信息化技术手段,从而实现整个企业的价值,保障经济利益的提升,还能在一定程度下促进煤炭行业的进步。基于此,本文主要分析煤矿井下皮带机自动控制系统的设计与应用。
关键词：煤矿,皮带机,自动控制,系统设计
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