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[摘要]：可编程序控制器，即PLC在今年的应用范围不断扩大，因其可靠性高、功能强大，在矿石开采环境中的适应性极强，程序编写简单，应用灵活等优势比较明显，因此，在矿石开采企业中得到了广泛的应用。随着胶带输送的采用，使得矿石开采输送效率极大的提高，采用PLC作为矿石开采输送集中控制的核心，不但提高了工作效率和可靠性，也使得维护人员的操作大大减少，极大的方便了生产和调度的管理工作。本文主要对PLC集中控制系统在胶带运输机中的使用进行简单的分析和阐述。
[关键词]：集中控制系统 PLC 胶带输送 应用
中图分类号：O231.1 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2012）35- 0382-01
随着自动化水平在各行业范围内的广泛采用，矿石开采中也广泛运用到集中控制系统，实现了自动化生产的要求。PLC集中控制系统的采用，使得采矿场的工作效率大大提高、安全生产水平也得到提高。本文主要对PLC集中控制系统在胶带输送机中的使用进行分析，阐述其优势所在。
1、PLC集中控制系统简介
该控制系统主要由中央控制中心，各生产单元分站，传输线路及相关装置构成，地面控制中心主要包含了工控机、通信站、UPS设备及大屏幕液晶显示器等要素组成，并完成对胶带输送的监控；传输线路主要以Profibus作为主干网，传输介质采用铠装光缆，可以远程进行启动、复位、测试及停止等功能操作，也可以进行地面远程编程、控制方式转换、故障屏蔽、振动给矿机点动操作等控制；通过传输线路可以实时对胶带输送机及相关设备的运行状况进行显示，并可以进行多画面切换；在采矿点出现被测参数超标或者设备运行状态改变等信号时，能给出文字或语音报警提示；各生产单元分站主要由矿用PLC控制箱及操作台组成，对现场设备直接进行控制，对设备的运行状态及保护信号的传输同时完成。井下控制分站可以对给矿机及胶带输送机直接进行控制，主要通过三种方式实现：纯手动控制、就地试验控制和就地手动控制。通过现场总线将井下各PLC控制分站与控制中心相连接，一般各胶带分别设置对应的控制装置，通过光纤与井下Profibus网进行连接。根据采矿场安全生产的要求，一般对电动机、胶带都要安装有保护作用的传感器，例如急停传感器、跑偏传感器、料位传感器、打滑传感器、速度传感器、烟雾传感器、电压传感器、温度传感器、电流传感器等。
2、系统软件设计
软件编程采用梯形图完成，在相对独立功能模块的划分下，系统开机首先进行工作状态的检测，如果处于工作状态，那么系统继续正常运行，如果处于事故或检修状态，那么系统进入相应功能模块。不管是何种情况，急停按钮可以将全部设备瞬间停止，防止突发事故的发生。远方操作按钮是对应远方操作站的一次信号，对不同工作线路及设备起到联锁启停操作。正常工作状态下，系统各电动机按照逆工艺流程逐次启动，如果其中一台设备出现故障，那么后续设备将不能启动，为了防止这一现象的发生，各个电机需前后联锁。为了降低设备空转损耗，要求电动机在停止运行的时候根据顺工艺流程逐次停止。设备检修时，首先单独运行本地设备进入检修状态，然后由主控台进行操作。
3、PLC系统功能研究
PLC系统的主要功能包括：
（1）在该系统的基础上，胶带巡检人员可以随时随地与沿线监控人员进行通话，方便了设备的检修与联系。该系统本身自带过流、速度的模拟检测。
（2）全系统工况、参数、主要保护、设备运行状态、速度及运行时间等都会在计算机屏幕上动态显示，实时对各种保护传感器及胶带输送机工作状态进行显示，此外，还可以对胶带输送机的故障位置、故障类型及故障出现时间进行显示，记录操作状态、启停、电流检测、设备开关率、传感器状态及运行状态等，一般可以保存一年，工作人员可以随时查阅相关数据记录。
（3）该系统能屏蔽掉PLC故障，对设备参数及时进行调整，可以保证设备在短时间内恢复工作状态，如果系统的PLC适配器和扫描器出现故障，系统会自动通过网络通讯状态对故障进行判断，然后发出报警信息；如果是PV的I/O模块出现故障，CPU能通过该模块的状态位侦测到故障的位置及故障内容，然后发出报警信息；如果模拟量的信号线或传感器出现断线故障后，PLC可以通过测量值对故障进行判断并发出警报信息。
（4）保护胶带输送机。一般在给矿点需要设置纵向撕裂保护装置，防止胶带输送机事故的延伸，相距五十米设置跑偏开关，一级跑偏作用在于故障报警，二级跑偏作用在于故障停车；在紧急情况下，胶带输送机通过拉线开关紧急停车，拉线开关的安装距离为五十米，可以对其进行扩展，作为跑偏保护使用，保证人员及设备的安全；胶带机头位置要设置堆矿传感器，防止堆矿事故的发生；在胶带机的主滚筒位置设置温度传感器，检测滚筒的实时温度，应该配置自动洒水散热装置，可以随时根据滚筒的温度对主滚筒进行洒水降温；设置速度传感器，检测打滑事故及超速现象的发生。
（5）統计表的自动生成。对用户在何年、何月进行的数据统计进行自动生成，按照报表管理要紧进行各种报表及曲线记录的打印。
4、 PLC控制系统的工作原理及控制方式
4.1工作原理
以PLC系统作为控制系统，实时对跑偏、烟雾、速度、启停、拉绳、堆矿、电流、电压、洒水等传感器采用串行通信的方式进行检测信号和设备状态信号进行监测。操作人员只需要在地面控制室通过计算机对井下各胶带输送机、给矿机进行控制，控制设备的启动和停止，从而实现集中自动控制的目的。
4.2控制方式
（1）地面控制。地面控制可以分为地面自动集中控制和地面远控集中控制。将胶带输送机集控分站安装在每部胶带输送机机头上，在分站就地显示远程时，表示操作人员在控制室可以直接对胶带输送机通过鼠标或键盘进行远程启动操作，地面集控人员只需要点击启动字样，胶带输送机就会启动。按照这种控制方法，可以实现对每一台胶带输送机进行远程启动。在此基础上可以对每一部胶带输送机进行联合闭锁，胶带输送机可以按照逆矿流开、顺矿流关的规则进行开停设备。集控人员在操作时可以根据生产需求对设备进行单启、联启、单停、联停等相关操作。
（2）人工就地控制。可以根据检修人员及各工作场点操作工分别在胶带输送机头与其他设备机头对设备的启停进行控制，在集控分站的就地或远程按钮显示为就地时，地面集控操作人员就无法对胶带输送机完成远程操作；如果需要操作，必须由人员到胶带输送现场按启动按钮才可以，该按钮最适合的使用环境是在设备检修或者点动胶带输送机环境下最为适用。
5、结束语
与工业电视相结合，PLC集中控制系统通过集中控制，对采矿点的胶带输送机、振动给矿机及相关设备进行动态的实时监测，实现了对采矿区的几种控制。自动化产品的可靠性在矿石开采作业中得到了极大的体现，实现了胶带运输的高效安全运行，在保证了采矿场的经济效益不断提高的基础上，其安全生产也在不断提高。
参考文献
[1]王文杰，吴征鹏.顾桥矿综采面PLC集中控制系统设计及其故障分析与处理[J].科技信息.2011（24）.
[2]靳震中.矿用胶带输送机集中控制监控系统的应用[J].河北煤炭.2008（3）.
[3]胡述强，胡述雷.PLC集中控制系统在煤矿胶带输送机上的应用[J].科技与生活.2011（9）
[4]郝逢南.立井凿井稳车群PLC集中控制系统[J].建井技术.2008（5）.
[5]蔡真涛.胶带输送机集中控制系统技术研究[J].城市建设理论研究.2012（11）.
[6]何鑫.胶带集中控制系统的抗干扰措施[J].科技风.2011（22）.
[关键词]：集中控制系统 PLC 胶带输送 应用
中图分类号：O231.1 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2012）35- 0382-01
随着自动化水平在各行业范围内的广泛采用，矿石开采中也广泛运用到集中控制系统，实现了自动化生产的要求。PLC集中控制系统的采用，使得采矿场的工作效率大大提高、安全生产水平也得到提高。本文主要对PLC集中控制系统在胶带输送机中的使用进行分析，阐述其优势所在。
1、PLC集中控制系统简介
该控制系统主要由中央控制中心，各生产单元分站，传输线路及相关装置构成，地面控制中心主要包含了工控机、通信站、UPS设备及大屏幕液晶显示器等要素组成，并完成对胶带输送的监控；传输线路主要以Profibus作为主干网，传输介质采用铠装光缆，可以远程进行启动、复位、测试及停止等功能操作，也可以进行地面远程编程、控制方式转换、故障屏蔽、振动给矿机点动操作等控制；通过传输线路可以实时对胶带输送机及相关设备的运行状况进行显示，并可以进行多画面切换；在采矿点出现被测参数超标或者设备运行状态改变等信号时，能给出文字或语音报警提示；各生产单元分站主要由矿用PLC控制箱及操作台组成，对现场设备直接进行控制，对设备的运行状态及保护信号的传输同时完成。井下控制分站可以对给矿机及胶带输送机直接进行控制，主要通过三种方式实现：纯手动控制、就地试验控制和就地手动控制。通过现场总线将井下各PLC控制分站与控制中心相连接，一般各胶带分别设置对应的控制装置，通过光纤与井下Profibus网进行连接。根据采矿场安全生产的要求，一般对电动机、胶带都要安装有保护作用的传感器，例如急停传感器、跑偏传感器、料位传感器、打滑传感器、速度传感器、烟雾传感器、电压传感器、温度传感器、电流传感器等。
2、系统软件设计
软件编程采用梯形图完成，在相对独立功能模块的划分下，系统开机首先进行工作状态的检测，如果处于工作状态，那么系统继续正常运行，如果处于事故或检修状态，那么系统进入相应功能模块。不管是何种情况，急停按钮可以将全部设备瞬间停止，防止突发事故的发生。远方操作按钮是对应远方操作站的一次信号，对不同工作线路及设备起到联锁启停操作。正常工作状态下，系统各电动机按照逆工艺流程逐次启动，如果其中一台设备出现故障，那么后续设备将不能启动，为了防止这一现象的发生，各个电机需前后联锁。为了降低设备空转损耗，要求电动机在停止运行的时候根据顺工艺流程逐次停止。设备检修时，首先单独运行本地设备进入检修状态，然后由主控台进行操作。
3、PLC系统功能研究
PLC系统的主要功能包括：
（1）在该系统的基础上，胶带巡检人员可以随时随地与沿线监控人员进行通话，方便了设备的检修与联系。该系统本身自带过流、速度的模拟检测。
（2）全系统工况、参数、主要保护、设备运行状态、速度及运行时间等都会在计算机屏幕上动态显示，实时对各种保护传感器及胶带输送机工作状态进行显示，此外，还可以对胶带输送机的故障位置、故障类型及故障出现时间进行显示，记录操作状态、启停、电流检测、设备开关率、传感器状态及运行状态等，一般可以保存一年，工作人员可以随时查阅相关数据记录。
（3）该系统能屏蔽掉PLC故障，对设备参数及时进行调整，可以保证设备在短时间内恢复工作状态，如果系统的PLC适配器和扫描器出现故障，系统会自动通过网络通讯状态对故障进行判断，然后发出报警信息；如果是PV的I/O模块出现故障，CPU能通过该模块的状态位侦测到故障的位置及故障内容，然后发出报警信息；如果模拟量的信号线或传感器出现断线故障后，PLC可以通过测量值对故障进行判断并发出警报信息。
（4）保护胶带输送机。一般在给矿点需要设置纵向撕裂保护装置，防止胶带输送机事故的延伸，相距五十米设置跑偏开关，一级跑偏作用在于故障报警，二级跑偏作用在于故障停车；在紧急情况下，胶带输送机通过拉线开关紧急停车，拉线开关的安装距离为五十米，可以对其进行扩展，作为跑偏保护使用，保证人员及设备的安全；胶带机头位置要设置堆矿传感器，防止堆矿事故的发生；在胶带机的主滚筒位置设置温度传感器，检测滚筒的实时温度，应该配置自动洒水散热装置，可以随时根据滚筒的温度对主滚筒进行洒水降温；设置速度传感器，检测打滑事故及超速现象的发生。
（5）統计表的自动生成。对用户在何年、何月进行的数据统计进行自动生成，按照报表管理要紧进行各种报表及曲线记录的打印。
4、 PLC控制系统的工作原理及控制方式
4.1工作原理
以PLC系统作为控制系统，实时对跑偏、烟雾、速度、启停、拉绳、堆矿、电流、电压、洒水等传感器采用串行通信的方式进行检测信号和设备状态信号进行监测。操作人员只需要在地面控制室通过计算机对井下各胶带输送机、给矿机进行控制，控制设备的启动和停止，从而实现集中自动控制的目的。
4.2控制方式
（1）地面控制。地面控制可以分为地面自动集中控制和地面远控集中控制。将胶带输送机集控分站安装在每部胶带输送机机头上，在分站就地显示远程时，表示操作人员在控制室可以直接对胶带输送机通过鼠标或键盘进行远程启动操作，地面集控人员只需要点击启动字样，胶带输送机就会启动。按照这种控制方法，可以实现对每一台胶带输送机进行远程启动。在此基础上可以对每一部胶带输送机进行联合闭锁，胶带输送机可以按照逆矿流开、顺矿流关的规则进行开停设备。集控人员在操作时可以根据生产需求对设备进行单启、联启、单停、联停等相关操作。
（2）人工就地控制。可以根据检修人员及各工作场点操作工分别在胶带输送机头与其他设备机头对设备的启停进行控制，在集控分站的就地或远程按钮显示为就地时，地面集控操作人员就无法对胶带输送机完成远程操作；如果需要操作，必须由人员到胶带输送现场按启动按钮才可以，该按钮最适合的使用环境是在设备检修或者点动胶带输送机环境下最为适用。
5、结束语
与工业电视相结合，PLC集中控制系统通过集中控制，对采矿点的胶带输送机、振动给矿机及相关设备进行动态的实时监测，实现了对采矿区的几种控制。自动化产品的可靠性在矿石开采作业中得到了极大的体现，实现了胶带运输的高效安全运行，在保证了采矿场的经济效益不断提高的基础上，其安全生产也在不断提高。
参考文献
[1]王文杰，吴征鹏.顾桥矿综采面PLC集中控制系统设计及其故障分析与处理[J].科技信息.2011（24）.
[2]靳震中.矿用胶带输送机集中控制监控系统的应用[J].河北煤炭.2008（3）.
[3]胡述强，胡述雷.PLC集中控制系统在煤矿胶带输送机上的应用[J].科技与生活.2011（9）
[4]郝逢南.立井凿井稳车群PLC集中控制系统[J].建井技术.2008（5）.
[5]蔡真涛.胶带输送机集中控制系统技术研究[J].城市建设理论研究.2012（11）.
[6]何鑫.胶带集中控制系统的抗干扰措施[J].科技风.2011（22）.