关键词：煤矿井下；自动化控制；皮带运输
1自动化集中控制技术在煤矿皮带运输的作用
自动化集中控制技术在煤矿皮带运输机的广泛使用，实现了井下皮带机地面集中控制及运行监控，实现了皮带机的远程控制无人值守，增强了皮带机运行的安全可靠性，提高了矿井皮带机整体自动化管理水平，达到矿井安全、高效的要求。河南焦煤能源有限公司九里山矿曾根据现场实际对在井下皮带机运输系统进行改造，实现了自动化集中控制，起到了良好效果。目前，正在对井下16地区皮带运输线进行再次改造，改造后一部皮带运输距离可达1520m，并且与主皮带实现连锁控制，在矿井地面调度室即可实现控制。
2自动化集中控制系统概述
可编程逻辑控制器简称PLC，它利用数字运算的原理实现对操作的控制。该系统由地面的控制中心和井下的皮带运输两部分组成。操控整个控制系统的是位于地面控制中心的综合操作台，主要以自动和手动两种控制方式工作。自动控制是通过控制中心的操作台发出控制信号，控制器在接收信号后根据得到的指令完成皮带运输机的开机、运行和关机的工作。而且，自动控制还可以对井下设备进行实时的监控，其中包括对电机功率、电机三相电流和电机的运行状态进行监控，并把监控情况及时向控制中心反馈。这样，控制中心就能够及时发现设备在运行过程中的故障，并对故障进行处理，确保生产过程的安全进行。而手动控制则是对自动控制进行补充，在自动控制系统出现故障时，对设备实现手动操控，以便及时应对突发状况。
井下的皮带运输控制分站则是执行控制中心指令的终端控制器。井下皮带运输控制分站在接收到控制中心指令之后，根据相应的指令，对皮带运输机进行相应的操控。井下的皮带输送机有很多，这些皮带运输机通过PLC控制系统的通信接口进入矿井的控制网。控制网把每一个皮带运输机的运行情况反馈给控制中心，控制中心把这些数据进行收集处理，进而对整个矿井的皮带运输实现自动化控制。另外，皮带运输的监控系统主要控制的是主煤流皮带运输机，配备有相应的打滑、防跑偏、撕裂等相应的皮带保护措施，实时监测皮带的运行状况。通过对皮带的搭接、运行、煤仓和煤位的信息进行分析，实现皮带运输机的自动化控制，降低输送带空带运行的时间，提高整个系统的运行效率和运行的可靠性。
3皮带自动化控制系统的功能
3.1控制功能
对井下的皮带运输可以通过皮带自动化控制系统来控制，控制的方式有两种：自动控制和手动控制。在运行过程中如果皮带运输机发生故障，相应的皮带运输机在控制器的控制下就会停止，并给控制中心反馈故障信息，故障排除后，在系统的控制下皮带运输机会重新运转，提高其安全系数。在正常运作中，工作人员要结合事先编制好的自动控制运输系统实现控制，按下电控装置的起车按钮，根据信息传送网向控制中心传递运行状况，整体控制井下的运输作业。
3.2保护功能
皮带自动化控制系统可以进行皮带运输保护，主要有三方面的保护：a)故障保护。在运行中如果皮带运输距离很长就容易发生故障，在其沿线都要设置保护开关，通过识别技术识别故障地址、沿线保护开关的闭锁跑偏等故障，并就故障的地址、信号等信息进行保护；b)温度保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在皮带运输机的运行过程中产生的热量比较高，在这一期间如果因为电机的温度对运输机产生影响，就容易出现电机故障。在电机中设置热电阻，转换电流信号和温度信号之间的显示，及时监控电机温度，发现其温度过高时在第一时间进行停机处理，防止其被烧坏，从而保护电机；c)电流保护。一旦电机的通过电流过大，烧毁电机的可能性就增大，在皮带自动化控制系统中要适当增加电流变送器，显示电机中所经过的电流信号。如果监测电流超过额定电流，就要保护电机，及时停机处理。
4PLC运输控制系统的工作原理
以ST200型PLC控制器系统为例，介绍煤矿井下皮带自动化控制系统的运作原理。因为煤矿井下作业的特殊性，在电器线路、控制元件和传感器等设备上的要求比较严格，在其安装运输系统中也要实现电路的配备转换和隔离功能。对24路开关信号无电位接点和非安无电位接点进行转换输出，并保证其接点容量可以达到250V/5A，其无电位接点对6路开关信号的无电位接点和非安无电位接点也要进行转换输出，其接点容量一样。在系统装配时，隔离设置设施PLC的输出和输入，保证其隔离数目是12路，接点容量250V/5A。PLC的输出点与输出控制、输入点与输出信号间有相互对应的关系，对其分配要与系统配置相结合。分配装置上的接点都是几个信号共享一个输出点，各报警器和输出点进行并联。同时也要考虑各个设备的报警运行、故障保护和安全性方面的问题，控制程序编制时要选用梯形图语言，时间控制由设置在皮带运输机运行间隔时间的专门定时器进行，启动系统进行控制，再启动电机。PLC控制系统在皮带运输机功率间的平衡中也有作用，保证两台电机的电流信号的平衡性，使这两台电机的运行速度可以保持均衡，一旦一台电机速度变慢，该台电机控制系统的电流也变小，就会加速运行，两台电机的速度要保持平衡，皮带运输机才可以正常运行，并提高其运输效率。PLC运输控制系统的自动化水平越来越高，大幅度提升煤矿的生产效率，推动皮带自动化系统的发展和相关产业的发展。
5皮带自动化控制系统的使用
5.1远程操作控制
煤矿井下皮带自动化系统可以实行远程控制，开车前都会进行准备和操作，有开车和停车两种。在开车前必须要进行作业准备工作，保证可以正常开车运转和安全生产。对需要负责的机组设备，操作员要进行安全检查，保证系统正常可靠。在机组设备正常检查完毕后，及时完成作业和系统控制员间的信息传递。皮带动化系统的运行方式有全程运行模式、应急运行模式和全分运行模式三种。全运行模式是在同一时间启动系统主站和分站；分运行模式是不统一运行系统主站和分站或主站不控制分站，各分站都依靠各自的模式运作；应急运行模式则是在系统运行过程进行应急处理，因此有急开急停的情况发生。但其开停有一个原则就是“逆煤流启动、顺煤流停止”，是由主机控制各分站机，对煤矿井下皮带自动化控制系统的高效性运转有一定的提高作用。
5.2检修操作控制
生产机械设备如果放置在煤矿井下，要及时进行日常检修和维护，这也属于企业的一个生产环节的内容。设备检修和系统网络检修划分的依据标准是检修对象，开车检修和停车检修的划分标准是其运行状况。在进行检修操作中，要排除故障就要结合系统故障和人工检测才能保证检修工作的科学性。在结束检修后，开始系统调试，解决存在的故障，保证煤矿井下皮带自动化控制系统正常运行，最终提高煤矿的生产效率.
6结语
煤矿井下皮带自动化系统在煤矿的应用越来越广泛，切实提高了矿井工作效率，实现了减员增效，提高了生产安全可靠性，便于调度室综合调度指挥，实现了无人值守作业，对煤矿科技水平的提升具有重要意义。
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[3]祖磊磊.PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用研究[J].机械管理开发,2016,31(06):63-64+70.
论文作者:宋浩然 杨 坤,栾建伟
论文发表刊物:《科技中国》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：皮带论文; 井下论文; 运输机论文; 煤矿论文; 电机论文; 接点论文; 系统论文; 《科技中国》2018年6期论文;