摘要：煤炭輸送是煤礦工業的重要環節，而煤炭輸送中使用最多的是帶式輸送機。本文從帶式輸送機的作用、使用環境進行了分析，提出了帶式運輸機在使用中常見的故障和應對措施。機電一體化技術整合了計算機、電氣、機械、微電子等先進技術，應用到帶式輸送機系統中，可以有效提高煤炭輸送效率，節約了企業生產支出，降低了工人的勞動強度，減少了危險的發生。

　　關鍵詞：變頻調速;煤炭運輸;輸送機;效率

　　0引言

　　煤炭輸送線在煤炭工業中起著非常重要的作用，煤炭輸送如果停滯，不僅影響到煤礦的正常運行，而且影響到采煤量和經濟效益。一些低端、落后的控制機械無法滿足生產的需要，如輸送帶控制系統，使用的是繼電器-接觸器控制逐漸被淘汰。機電一體化技術應用比較廣泛，如應用到礦井提升系統、采掘工程、支護設備等。變頻調速是控制系統中使用較多的控制方式，與傳統的繼電器-接觸器控制相比，PLC控制比較穩定，可靠性高。傳統的繼電器-接觸器控制系統是開環控制，而PLC具有PID閉環控制功能。因此，機電一體化應用到帶式輸送機非常有必要[1]。

　　1 PLC功能簡介

　　PLC也稱為可編程控制器，是為工業環境下設計、研發的數字控制系統，存儲器里的程序是可修改，移植性很高。

　　由圖1可知，PLC由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和編程器五部分組成。由于PLC具有各種等級的I/O口，所以直接和開關、接觸器、電磁閥和指示燈相連。高端PLC采用模塊式結構，各模塊之間獨立存在，體現了PLC組成的靈活性。輸入信號和驅動單元直接和PLC相連，通過內部程序設計來完成控制。總之，PLC是在繼電器-接觸器控制的基礎上演變而來，可靠性高、抗干擾能力強，通用型強、操作簡單、用戶使用方便等優點。

　　2 PLC和變頻器組合

　　選用的西門子S7-300系列PLC和西門子M440變頻器，其中S7-300PLC采用模塊化結構，易于實現分布式配置，優點是：電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，最主要是性價比高，廣泛應用于工業控制中。變頻調速系統簡圖見圖2，變頻系統控制框圖見圖3。

　　從圖2和圖3中看出，總控制臺是整個控制系統的控制樞紐，可以實時監控運行環節和步驟，通過組態制作各種柱狀圖，數字和動態同步顯示，閉環在線監控輸送機的狀態和數據，達到穩定運行的目的。總控制臺還可以發布命令，通過PLC到達控制終端，接收反饋的數據，PLC將反饋數據和設定數據比較，采用PID在線補償的形式糾偏。

　　變頻器速度調節如下：(1)將PLC模擬量輸出模塊通過電纜連接至變頻器的頻率給定端子，將變頻器頻率信號源設定為外部4～20mA，通過模擬量輸出模塊的4～20mA對應0～50HZ。(2)變頻器頻率給定還可以以數字量脈沖的方式給定，即按一次按鈕向變頻器給定一個脈沖，頻率相應的增加和減少，前提是在變頻器中設置好每次脈沖頻率增減的幅度和信號源[2]。

　　3變頻調速應用到輸送帶控制中

　　一個新控制系統替換原有控制系統，必須經過詳細的論證，理論上可行，再付諸實踐。

　　(1)傳統輸送機使用中，空載功率消耗較大，為總功率的30%左右。不宜長距離輸送，易發生跳鏈、電動機發熱、減速器過熱、滿載時不能傳送力矩等問題。機械裝置應定期檢查，發現問題及時處理;電氣部分通過傳感器反饋，PLC處理來完善電動機發熱等問題。

　　(2)變頻控制系統。PLC和變頻器控制系統代替了傳統的繼電器-接觸器控制。該系統集成度高，人機界面采用組態顯示，能很好的將輸送機各環節的參數和數據顯示在界面上，一旦出現異常，操作者可以馬上處理，甚至關停設備。PLC有專用的存儲器存放數據，通過數據分析，得出輸送機的各項性能指標。變頻調速系統采用傳感器實時反饋數據，PLC將反饋的數據和設定參數進行比較，如有偏差及時糾偏，保證輸送機的平順性。該控制系統加減速時間通過設定變頻器的參數即可，如果檢測到皮帶上沒有物體，變頻器的頻率降低使皮帶速度降低，減少電機的無功功率。

　　4結語

　　基于輸送機的PLC變頻調速系統的設計，采用變頻調速系統是最優化選擇之一。該方案很好的提升了輸送機的運行狀態，使控制系統更加完善。通過研究和論證，該方案是切實可行的，改進后的變頻調速系統操作簡單、運行可靠，把輸送機單一的開環控制系統升級為多回路閉環控制系統，提高了系統的穩定性和動態品質[3]。

　　參考文獻

　　[1] 孫啟嘉.多PLC變頻調速和低頻制動的礦井提升機控制系統設計[J].電子技術與軟件工程，2015(6)：174-175.

　　[2]李劍峰.PLC及變頻控制在煤礦立井提升機中的研究應用[J].變頻器世界，2017(1)：69-73+76.

　　[3] 張全.礦井提升機變頻調速系統應對供電質量的控制策略[J].中國新技術新產品，2016(11)：151-152.

　　作者簡介：杜佳琳

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