摘要：本文首先对皮带控制系统的发展，特点进行了简述，然后从安装到调试到后期的维护结合三化肥包装储运系统现场实际情况对PLC皮带控制系统提出了自己的观点和建议
关键词：PLC皮带控制系统 发展特点 安装调试维护
一 概述
PLC皮带控制系统是皮带运输机的自动化控制系统。可在工厂，矿山、港口码头、冶金、钢铁、建材等行业中使用的皮带机顺序控制及保护的智能控制系统，其通用性、适应性强，能够完成各种控制任务。它能完成各种传感器工作状态的监测、皮带电机起停控制、通讯、现场管理、集中监控。集控系统采用多台PLC组成控制系统和数据传输网络，可以组成不同的控制规模，每一台PLC又可以采用单独控制。由于采用网络系统，用户可以方便的对整个系统内的每一台设备进行管理。
二 皮带运输的发展概述
皮带控制系统的形成和发展主要经历了以下三个阶段
1：传统的人工控制阶段
传统的人工控制皮带运输机都采用人工分台就地控制，即每台运输机的控制都由一名人员就地控制，这是一种最原始的控制方式。这种控制方式是直接操作运输机的控制开关，操作简单，不增加任何控制元件，维护工作较少，但需要人员较多，并且每个皮带工的思维及技术水平不等常有意外事故发生，影响生产的正常运行。
2：传统的集中控制阶段
传统的集中控制方式是在整个运输线上新增一套集中控制装置，在控制室内集中操作，由一名操作人员完成即可。这样即节省了大量的人力资源，也会及时发现故障，为缩短停产时间和提高自动化效率创造了条件。但是皮带运输机集中控制也存在几个主要问题：（1）在安全保护方面，为提高皮带运输机的可靠性、安全性、减少故障、提高效率等多种检测方法已用于电动机、液力耦合器、减速器和皮带运行故障检测，但是这些系统是相互独立的。（2）故障检测系统误报率高。误报将造成皮带运输机不该有的停机，使得全尿素停产，对尿素生产造成极大影响。（3）皮带机的控制、运行、保护等信息不能较好的与尿素的其它控制系统共享，不能与整个尿素信息系统集成。视屏监控系统不规范，没有语音通讯功能，不能实现无人值守。
3：网络智能化控制阶段
随着尿素功能和规模的不断扩大，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，:逐步取代了继电器控制，给皮带运输的集中控制系统提供了发展空间。从单台控制系统到多台控制系统，有价格相对较贵的PLC构成的系统和价格低廉的单片机系统应用。目前，虽然市场上有着各种各样的集控系统，但是都是朝着自动化、智能化、信息化方向发展。
三 采用PLC对皮带集中控制系统的优势特点功能及构成
优势特点
1、高可靠性。由于工业生产过程是昼夜连续的，一般的生产装置要几个月甚至几年才大修一次，所以这就要求设备具有较高的可靠性，可靠性是PLC的最突出特点之一。PLC采用微电子技术，所有I/O接口电路均采用光电隔离措施，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间在电气上隔离。大量的开关动作由无触点的半导体完成，另外还采用了屏蔽和抗干扰措施。它的平均故障间隔时间为3-5万个小时。
2、丰富的I/O接口。由于工业控制机只是整个工业生产过程自动控制系统中的控制中枢，为了实现对工业生产过程的控制，它还必须与各种工业现场的设备相连才能完成控制任务。因此，PLC除了具有计算机的基本功能（如CPU何存储器）以外，还有丰富的I/O接口模块与工业现场的器件或设备（如按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、电动机启动器和控制阀等）直接相连。有些PLC还有通信模块和特殊功能模块等。
3、灵活性。有了PLC，电气设计师不必为每套设备配置专用装置。如果控制系统的硬件设备采用相同的PLC，只需编写不同的应用软件即可。而且可以用一台PLC控制几台操作完全不同的设备。
4、采用模块化结构。为了适应各种工业控制的需要，除单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC都采用模块化的结构。PLC的各个部件均采用模块化的设计，由机架及电缆将各模块连接起来。
5、模拟调试。PLC能对所控功能在实验室内进行模拟调试，缩短在现场的调试时间。
6、对现场进行监视。在PLC系统中，操作人员能通过电脑显示器的人机画面观测到所控每个节点的运行情况，随时监视事故发生点。
四 PLC皮带控制系统的安装、调试及维护
1：系统的安装
PLC皮带控制系统的安装大致可分为两类：
（1）、分散安装：由变电所各个开关柜送至现场各个电机控制箱，反馈的信号再由现场控制箱送至单独的PLC机柜间，最后再由PLC送至包装控制室电脑上的集中控制画面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点为各控制柜之间接线距离长且接线复杂，现场环境恶劣导致对现场电机控制箱密封性要求高，需要经常现场维护且分散安装对比集中安装材料成本高。
（2）、集中安装：及电源，电机控制箱，PLC控制箱。全部安装在变电所内，由变电所内直接送至现场电机和操作柱。优点为各控制箱全部集中在变电所内，现场只安装现场操作柱易于维护和故障检查，不受现场恶劣环境影响，材料成本低。
2：系统的调试
调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。硬件实施 硬件实施方面主要是进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。主要内容有：设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。 设计系统各部分之间的电气互连图。 根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。 由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此 PLC 控制系统的设计周期可大大缩短。
联机调试，联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。 联机调试过程应循序渐进，PLC 从 只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对 硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。 全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将 程序固化到 EPROM 中，以防程序丢失。
整理和编写技术文件 技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC 程序以及使 用说明书等
现场调试过程中，首先要确认电机及各内外元件的完好，每条皮带必须单试，保证拉绳跑偏速度有作用，并且控制室电脑画面上有正确的显示。再试连锁是否完好，最后试顺控时，现场必须有人，防止发生意外情况。
调试过程中发现的问题
3： PLC皮带控制系统各控制柜及现场元器件的检查与维护
PLC可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体，考虑到环境的影响，随着使用时间的增长，元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。供电电源的质量直接影响PLC的使用可靠性，也是故障率较高的部件，检查电压是否满足额定范围的85%～110%及考察电压波动是否频繁。频繁的电压波动会加快电压模块电子元件的老化，建议加装稳压电源。对于使用10多年的PLC系统，若常出现程序执行错误，首先应考虑电压模块供电质量。
1.PLC控制柜运行环境的检查：
(1)PLC运行环境温度在0～60℃。温度过高将使得PLC内部元件性能恶化和故障增加，尤其是CPU会因“电子迁移”现象的加速而降低PLC的寿命。温度偏低，模拟回路的安全系数也会变小，超低温时可能引起控制系统动作不正常。解决的办法是在控制柜安装合适的轴流风扇或者加装空调，并注意经常检查。
(2)环境相对湿度在5%～95%之间。在湿度较大的环境中，水分容易通过模块上的IC的金属表面的缺陷侵入内部，引起内部元件性能的恶化，使内部绝缘性能降低，会因高压或浪涌电压而引起短路;在极其干燥的环境下，MOS集成电路会因静电而引起击穿
(3)要定期吹扫内部灰尘，以保证风道的畅通和元件的绝缘。PLC的电控柜应使用密封式结构。
2.PLC的安装状态检查。
各PLC单元固定是否牢固，各种I/O模块端子是否松动，PLC通信电缆的子母连接器是否完全插入并旋紧，外部连接线有无损伤。检查PLC的程序存储器的电池是否需要更换。根据维修的特点可分为
(1)外线维修，包括通信总线和I/O所连接的传感器、连接器、继电器、限位开关、保护元件、连接线和变频器等。
(2)PLC的固件维修，包括CPU单元、I/O单元、智能单元、供电模块的内部电路维修。 PLC控制器具有一定的自检能力，而且在系统运行周期中都有自诊断处理阶段。
(3).检查PLC供电是否正常。若POWER指示灯不亮，可检查供电线路和熔断器。
(4).检查PLC系统。启动PLC查看“RUN”指示是否正常，有无报警发生。通常正在使用的PLC系统很难发生这种故障。
(5).I/O模块的检查。I/O模块是CPU与外部控制对象沟通信息的通道，也是最容易损坏的部分，因此使维修的主要内容。
(6).工作环境的检查。主要影响的因素是温度和湿度。5.固件的维修。当确认是PLC固件损坏，最好的办法是更换新的备件。
3.电机控制箱及各现场元件的检查。
(1).控制箱内各元件接线有无松动，掉落。
(2).检查继电器及接触器触点有无粘连，通断是否良好。
(3).如果电机控制箱放在现场，必须检查控制箱内有无尿素粉尘，各元器件，特别是触点，有没有被腐蚀粘连。
(4).检查跑偏拉绳是否可以正常动作，进线口是否堵死。
论文作者:黄星
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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