自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用论文_王志刚

自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用论文_王志刚

摘要:随着社会的发展,人们对煤矿资源需求的日益增多增多。煤矿井下皮带运输系统是整个煤矿生产过程中的重要能耗环节,直接关系到煤矿生产效益,进而影响企业竞争力。所以要将减少消耗的能源量、降低支出的能源成本作为目标,对煤矿井下皮带运输系统进行优化,将自动化控制系统应用其中。通过结合现代信息技术,可以保证煤矿井下皮带自动化控制系统顺利作业,实现生产效益。本文就自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用展开探讨。

关键词:煤矿自动化控制皮带运输系统

引言

煤炭资源是当前社会应用的重要能源之一,对推动后续各项工作顺利开展具有重要意义,但是当前煤矿生产效率与其预期之间仍存在一定的差异,煤炭运输过程中经常容易出现故障,影响其后续各项工作合理开展,为了降低该类问题造成的影响,相关单位必须加强重视,采取合理方法来提高皮带运输效率。

1煤矿皮带自动化控制系统的构成和技术参数

煤矿井下皮带自动化控制系统主要包括硬件和软件系统两部分。其中硬件系统主要包括主站、分站、显示器、控制器、磁力启动器、传输电缆等组成部件;软件系统是处理信息的系统。控制器是整个控制系统中的重要组成部分,在控制系统每条皮带上都配置有可编程控制箱,总控制台根据实时分站机组实现监控功能。尽管种类很多,但以PLC编程控制器运用最为广泛,该控制器以组成数据为传输网络来实现规模功能的管理,通过获取采集机组的作业情况来设置控制器,实现信息的有效传递。不同的控制系统,装配和检测装置不同。操作者通过显示器可以掌握系统工况、皮带参数及运行、装置运行、故障信息等信息,该控制技术的参数主要包括额定输入电压、直流工作电压、工控屏工作电压、声光语音箱工作电压、传输信号的方式和速率、输入和输出信号等,这些都是主要的系统设备的参数,应该根据实际生产情况来确定。

2井下皮带运输自动化控制系统的特点

(1)利用计算机和多种传感器组成的工况检测以及控制系统,连续监控保护设备的各部分工况参数,同时所有的相关参数应由显示控件来显示。(2)实现自动化控制。工作人员在工作站管理信息时,可以实现远距离访问、控制各分站机、合理的设备管理、及时采集数据并做好信息处理。在该系统中,网络实时监控是其中的一种结构,有利于完善其生产监控的性能。与此同时,在各环节生产运行中,其数据采集、传输和打印都具有实时性,并配合着工业电视系统来监视图像,使人员和设备都处于安全状态下,最终实现自动化控制系统和生产管理系统数据间的共享。(3)具有通信联网的功能。煤矿井下皮带运输自动化控制系统在整个矿场自动控制系统中,其通信联网功能良好,并不是以“自动化孤岛”存在的。在计算机上有相应的通信接口或者通信模,通过双芯屏蔽通信线或者光纤,连接上其他设备,可以联动、交互、控制信息。

3煤矿井下自动化控制系统的主要作用

(1)保护功能。自动化控制系统对皮带运输机的保护作用主要表现在以下几方面:首先,故障保护。研究发现,皮带运输机皮带运输距离较大的情况下,其发生故障几率较高,因而需在皮带运输线路中配置必要的保护开关,从而通过识别技术识别皮带运输机故障位置及故障原因等,有效提升工作人员维护效率;其次,温度保护。任何设备在运行过程中都将产生一定热量,而皮带运输机在运行过程中将产生大量热能,若电机温度过高,则可能发生故障,影响皮带运输机运行稳定性。因而,可通过在皮带运输机电机中设置热电阻方式,实时监测电机温度,工作人员在发现皮带运输机电机温度过高时,可及时停机进行处理,从而延长皮带运输机使用寿命;最后,电流保护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过皮带输送机的电流需控制在一定范围,若通过电机电流过大,则其可能被烧毁,因而可通过在皮带自动化控制系统设置电流变送器这一方式,使工作人员可实时观察通过电机的电流大小,如果额定电流小于监测电流,就应该及时停机采取相应的处理措施对电机进行保护。(2)控制作用。借助PLC运输系统能够实现对煤矿皮带运输工作的有效控制,其一般包括了自动与手动控制两种类型。一旦皮带运输机出现运行故障时,控制器可以立即使皮带运输机停止工作,并把问题传输至控制中心,以确保故障问题得到及时、有效的排查。待故障问题解决后,将再次启动皮带运输机,这样既可以实现对皮带运输机的有效控制,而且还可以保证皮带运输机处于安全工作状态中,从而有效提高皮带运输机的运行效率。

4自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用

4.1控制运输过程

一般来说,井下环境会影响到长距离皮带运输,所以可能有部分故障随之出现。由于自动化控制系统中不止是设置了传感器,还有一定量的保护开关。所以一旦在皮带运输设备的运行中发现故障,那么通过利用故障地址识别技术,可以识别闭锁、跑偏等保护开关动作,相应的信息会经过传感器传到自动控制系统,控制器分析完信息会有反馈指令发出,设备就停止运行,并反馈相关信息到控制中心,控制中心接收到故障信息后,根据实际的故障信息数据,可以做出有效处理。排除设备的当前故障后,控制器再次发出运转指令,使设备又正常的开始运行,这就能避免安全事故发生。此外,当煤矿井下皮带运输设备的运行处于正常状态时,工作人员只需手动启动电控开关就能按预设程序对皮带运输设备进行操作控制,全局控制由控制中心完成,由此促使自动化操控得以顺利实现。除了上述外,在皮带运输时,还有一个常见问题——温度问题。运输机经过长时间运载负荷,会有热量产生,进而就提高了电机温度。电机温度一旦高于某临界值,那么传输系统的工作状态会受到影响。在自动化控制系统中,会有一个热电阻装置被置入到电机内部。借助该热电阻装置,可以将电流信号转变为温度信号,对温度进行实时监控。当电机有过高的局部温度时,控制中心会自动停车,保护电机不受损,降低损失。

4.2检修操作控制

在正常检修输送带时,首先应该保证该设备所有的滚筒和托辊都能不受任何卡阻地灵活转动,同时在皮带机合适的涨紧度的基础上调整皮带跑偏撒煤的地方。在调整的时候,应该确定是因皮带托辊位置不合理还是因皮带架子发生歪斜而导致皮带托辊不正而导致皮带出现跑偏撒煤情况。由于长期运行的皮带机在生产中会因为部分安装皮带机架子的地板下陷或鼓起或装煤不正而导致架子产生歪斜,而使皮带跑偏,因此针对这种现象应及时调整皮带架子,使其保持处于一条直线。

4.3远程操作控制

皮带自动化系统有三种运行模式:全运行模式、分运行模式、应急运行模式。对系统主站和分站做同一时间启动就是全运行模式;分运行模式则是系统主站和分站不统一运行,各分站按各自模式来运作;应急运行模式是在系统运行中做相应的应急处理,所以就会发生急开急停情况。“逆煤流启动、顺煤流停止”是开停所遵循的一个原则,由主机对各分站机进行控制,并且有利于提高煤矿井下皮带自动化控制系统的运转效率。

结语

煤矿井下自动化控制在皮带运输中应用相对较广,通过对皮带运输机的运行速度、运行故障以及各环节的衔接问题等进行监测,在中枢控制器的指挥下及时做出反应,可以有效保障煤矿运输机的运行质量,对提高煤矿生产效率,保障煤矿生产安全以及创造更多经济效益等都具有重要意义。

参考文献

[1]赵连环.煤矿井下自动化控制在皮带运输管理中的研究[J].中国科技投资,2018(29):144.

[2]张倩,陈良全.煤矿井下自动化控制在皮带运输中的应用[J].文摘版:工程技术,2017.

论文作者:王志刚

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年15期

论文发表时间:2019/12/12

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