刘治政 文献综述 基于PLC皮带运输控制系统.docVIP

《基于PLC的矿用皮带运输的控制系统》文献综述 内容摘要 皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备，广泛应用于矿产开采、金属冶炼、化工、铸造等行业的生产线和输送线以及港口的生产部门。主要用来运送物料，根据输送工艺的要求，可以单台输送，也可以多台组合输送，或者和其它输送设备组成水平或倾斜的输送系统。煤矿的输送系统对保证矿井正常生产起着极其重要的作用。本设计主要叙述了利用先进的PLC技术对煤矿企业皮带机系统进行技术改造方案,并且叙述了皮带机的基本原理、皮带机集中控制系统设计步骤。 PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子设备。它采用可编程存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能在其内部存储进行数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 关键词：煤矿；皮带运输机；集中控制系统；PLC 国内外皮带运输机的研究现状 国外在皮带运输机动态分析研究方面发展的比较早，动态分析理论与研制的软件已经基本能够满足当前的发展需求；而我国则比较晚，跟国外相比，还存在比较大的差距，尤其是动态分析的软件部分。为了尽快弥补差距，赶超世界先进水平，有必要研究跟分析当今国内外皮带运输机的动态分析软件。目前，美国、法国意大利等发达国家在动态分析研究方面，已经达到了国际领先地位。我国生产制造的上运式带式输送机的种类较多。在“八五”时期，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目实施，皮带运输机的技术水平有了很大的提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角、长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等都填补了国内空白，并对带式输送机的主要元部件进行了理论研究跟产品的开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用可调速型液力耦合器和行星齿轮减速器。 皮带运输机的集中控制系统的发展及存在问题 在煤矿中，煤流的输送大部分在几百米到十几公里之间，因此它的运输系统要有多台皮带输送机、给煤机、煤仓等组成，协调配合完成长距离运输任务。为保证运输系统的安全可靠性，提高运输效率，对其进行完善的管理跟监控是现代煤矿流运输迫切需要的一项技术。 随着矿井规模的不断扩大，计算机技术、网络技术、新的工业控制器技术等新技术的应用，对皮带运输机的集中控制系统也得到了飞速发展。从单台控制系统到多台的集中控制系统，有价格相对较贵的PLC构成的系统和低廉的单片机应用系统。目前，虽然市场上有着各式各样方案构成的集中控制系统，但发展的方向是一致的，那就是朝自动化、智能化、信息化的方向发展。 皮带运输机的综合自动化控制是整个矿井实现自动控制的重要组成部分。目前对皮带输送机集中控制系统存在的主要问题包括： （1）在安全保护方向，为了提高皮带输送机运行的可靠性、安全性，减少故障，提高效率，多种检测方法已应用于电动机、液力耦合器、减速器和皮带运行系统故障检测，但这些系统都是独立的。 （2）故障检测系统误报率高。误报将造成皮带输送机不应有的停机，使全矿井停产，对矿井生产造成极大影响。 (3)皮带机的控制、运行、保护等信息不能较好的与矿井其他控制系统共享，不能与整个矿井信息系统的集成。视频监视系统不规范，没有语音通信功能，不能实现无人值守。 课题的研究目的 皮带输煤系统是工矿企业中较为庞大的一个公共系统，现阶段的大对数企业中，其输送过程是通过皮带输送机来完成的，整个输煤系统有多台输送距离较长的皮带输送机组成。皮带输送机具有结构简单、经济方便、使用可靠、输送平稳、输送量大、效率高、噪音低等优点。其形式多样，适用范围广，特别适合一些散碎原料与不规则物品的输送。由于PLC将其系统的继电技术、计算机技术和通信技术融为一体，以其可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、维护方便等优点，广泛应用于工业生产过程控制和自动控制中。设置性能完善、质量可靠、技术先进的可编程PLC控制皮带运输机监控系统，可以实现高自动化的皮带机群的集中控制及保护。 本次设计研究的主要内容 （1）多种操作方式。每台设备机头旁均设有就地操作控制箱，上有工作方式转换开关。控制方式有：程序自动、就地手动、程序手控方式，使系统操作灵活、可靠。所有设备由集控室操作员通过上位机操作。 （2）多种流程操作。在联动方式下，可根据工艺选择运输流程，胶带启动顺煤流方向，并根据胶带速度、长度延时开车，以减少运行时间；重载启动时，逆煤流方向启动；系统停止或无煤时延时自动停车。采用PLC实现皮带运输机的一键开机、一键关机、紧急情况下的一键逆向运动控制等控制方式灵活。 （3）完善胶带机保护。在胶带机上设置跑偏、打滑、撕裂传感器等，当检测到故障时，系统进行报警，严重故障时紧急停车，有效地防止事故的发生和故障扩大化。 （