浅议煤矿井下皮带运输中PLC的应用.pdf

科技 秣 争鸣 S c ie n c e T e c h n o lo g y V isio n 科 技 视 界 浅议煤矿井下皮带运输中 P L C的应用 武廷龙 开滦股份吕家坨矿业分公司， 河北 唐山 0 6 3 0 1 7 【 摘要】 煤矿井下皮带运输主要是一种利用摩擦驱动为主， 按照连续方式完成货物持续运输的方式， 主要分为水平与倾斜运输。 此种运输 方式在应用上对煤矿 生产效率与安全性的影响比较 大， 为提 高煤矿生产效果 ， 将 P L C应用到其中， 将 继电逻辑控制与 I T技 术融为一体 ， 通过 实 际负载情况来对电动机的运行速度进行调 整， 实现在 完成运输要求的基础上 ， 不断提 高设备使 用寿命 。本 文对煤矿 井下皮带运 输中 P L C的应 用方式进行 了分析 【 关键词】 煤矿生产； 井下运输； 皮带运输； P L C 煤矿生产运输 程中． 皮带运输是一种比较常用的方式． 其中皮 带运输机运行性能在根本上决定了煤矿的生产效益 就其应用现状来 看 ． 主要是 由工作人员进行操作 ． 存在的安全隐患比较大 ， 并且人员调 试设备 的方式会增大设备运行 的误差 ． 造成严重的经济损害 。而 P L C 在其 中的应用 ． 可 以通过继电逻辑控 制与 I T技术 的联合 运行 ． 提高设 备协调管理效率． 在保证生产安全的基础上． 不断提高生产效益。 1 皮带运输机结构 分析 皮带运输是煤矿井下生产常用的一种运输方式． 目前在技术角度 上来说 已经取得 了一定的成果 ． 常见 的主要有顺槽可伸缩式皮带运输 机以及大倾角长距离皮带运输机等 ． 现在已经得了广泛的应用。 其中， 皮带运输机是影响整个系统运行的关键因素．对于其性能的衡量． 一 般都是选择从运输距离、 带速、 运输量以及驱动总功率等指标来进行 研究评估 整个煤矿井下皮带运输结构主要包括控制系统、 保护装置 以及皮带运输机 1 ． 1 控制 系统 目前我国煤矿井下皮带运输系统虽然也利用了 P L C来进行控 制． 但是在实际应用上还存在很大的局限性． 仅仅停留在电子图版方 面． 与国外发达国家的应用效果存在很大的差距． 还需要就控制系统 中存储、 计算以及逻辑推理等方面进行更为深入的研究⋯ 1 ． 2 保护装置 从皮带运输 的整体运行效果上来看 ． 系统 的保护装置技术还 比较 落后， 只能完成最基本的防跑偏、 堆煤 、 防打滑以及超温洒水等操作， 在运行安全性与灵敏性等方面还存在严重的不足 针对此种情况． 需 要积极吸取国外急停闭锁开关、 控制运输带纵向撕裂以及滚筒温度控 制等方面专业技术 ． 不断提高保护装置的运行效果 1 ．3 皮带运输机 目前煤 矿生产 中选择利用的皮带运输 机种类 比较少 ． 再加上煤矿 生产环境的特殊性． 在实际应用过程中． 存在众多因素影响降低了皮 带运输机的运行效率 想要在整体上提高其运行效果． 更进一步促进 煤矿生产效率， 就需要更深层次的对其进行研究 ． 尤其是要做好特殊 型专用皮带运输机 的研究发展 2 P L C运行原理分析 2 ． 1 系统结构分析 P L C在煤矿井下皮带运输电控系统 中的应用 ． 分别采用操作 P L C 与保护 P L C 来完成各项操作． 并通过电缆连接工程一个 M P I 网络 其 中， 操作 P L C 模块部分主要由1 个电源模块与一个 C P U模块 ． 3 个输 入与 1 个输出模块组成．以此配置来完成对 P L C保护柜与上位机传 送信号的接收与输入 ．然后根 据逻辑控制操作 面板 中指示灯显示 情 况． 来将其中一部分输入与输出信号传送给P L C保护柜． 并将其余部 分信息传送到上位机12 1 当P L C与上位机处于正常通信状态时． 操作 台中继电器会处于封闭状态． 相反的如果P L C与上位机处于通信中 断状态时， 则操作台中继电器会开启， 保证接点信号可以输入 P L C ， 并 取代上位机信号。另外， 保护 P L C 模块主要由将 1 个电源模块． 1 个 C P U 模块． 2 个输入与输出模块组成．此种结构组成来完成 P L C传送 号的接收与输入 ， 并以逻辑控制继电器动作为依据． 将所有输入与 输 出信 号传送到操作 P L C中 作者简介 武 - L 1 9 8 6 1 2 1 卜 ， 男， 山西平遥人 ， 本科 。 2 2 4 l 科技视界 s c i e n c e＆T e c h n o 1 。 g Y V i s i 。 n f 2 ．2系统运行原理 将 P L C系统应用到煤矿井下皮带运输 中 ．需要对 煤矿生产环境 的特殊性进行综合 分析 ． P L C输 入与输出应采用 l 2路 隔离设备进行 信号隔离． 并切阻性采用 2 5 0 V ／ 5 A接点容量。另外， 为确保 P L C控制 皮带运输距离长度可 以满足实际生产需要 ．应将 P L C输 出容量适 当 的调大． 并利用转换板与隔离板实现信号的隔离与放大． 以此来实现 控制距离的转换㈣ 。另外 ． 选择利用隔离电路来带动 P L C控制设备 ． 即 便是设备在运输过程 中出现故 障 ． 对 P L C系统造成 的影响也 比较小 ． 不会产生直接性 的损坏 这样不仅可以提高煤矿井 下运输 的安全性 ． 同时还可以延长设备的使用年限 3 P L C在煤矿井下皮带运输中的应用分析 3 ． 1 P L C系统结构与功能 煤矿井下皮带运输方式．主要是电动机以均转矩与均转速综合 1 单机、 2 单机的方式运行， 不同方式其运行速度不同， 而运行速度与 运行具体情况主要由系统给定方式来决定 操作 P L C主要是接收外 来输入信号， 包括操作台面板选择开关信号、 按钮信号、 上位机信号以 及保护 P L C 信号等 以拟定逻辑控制操作台面板指示灯状态为依据． 将信号传递给操作 P L C ． 最终信号传递到上位机系统 P L C与上位机 正常通信时， 需要关闭继电器． 保证其不会发挥作用 而 P L C与上位 机通信中断时． 将继电器开启确保接点信号输入 P L C ． 取代来自上位 机的信号。而安装 在继电柜保护 P L C主要包 括电源模 块 、 输出模块 、 C P U模块以及 输入模块等 ． 并且含有两个输入 与输 出模块 3 ．2 P L C系统运行 原理 煤矿井下皮带运输中均转矩与均转速运行都是选择 1 单机的运 行模 式 ．并 且均转 矩运行调节 系统主要速度调节与 给定积分器共 用 的 ． 因为速度调节器输 出给定值相 同 ． 这样就决定 了当单机 中电流 反 馈强度相同时， 传动系统中直流与电流值将相同。其中， 转矩公式为 T e C m． 中e I d ．其中 C m表示点击常数， 中e 表示额定磁通 ， I d 表示电 机电枢电流 。在运行过程 中． 电机 属于串联激磁 ． 则 可以确定 电机 间 中e相同 ， 当 I d相同时 ， 就 可以确定转矩相 同 ， 并 且会形成 均转矩f 4 1 。 但是在实际运行过程中 ． 系统处 于均转矩运行状态 时 ． 想要保证 速度 达到规定要求． 则要求 1 电动机为一个完成的双闭环系统． 而2 电动 机只属于电流环跟随系统 ． 即便 电机 出力相 同 ． 但 是运行速度之 间也 存在一定差异 当均转速调运行调节系统处于验绳状 态时 ． 通过一个 给定积分器输 出值来对 回路速度进行调节 ． 在电机反馈度相 同的情况 下 ． 则可以确定 电机转速相 同 但是在实际应用过程 中． 当系统处于运 行状态时． 受 1 电机与2 电机实际负载影响， 会造成电流存在差异。 3 - 3 单机运行与电动机 电气制动 电机运行为一个 完整双闭环 系统 ． 1 电机 与 2 电机运行原 理基 本相同． 运行时如果运人为负力或者停车状态． 则会通过电气制动方 式避免对人员造成伤害 运行时电机磁绕组时间常数 比较大， 可以选 择增加 2 ． 5 倍强电压的方式来减少转矩反向时间 如果电气制动出现 越位或者失压等现象后 ． 为降低伤害与损失， 也应选择电气制动的方 式停车 ． 降低机械带来 的强大 冲击力 4 结束语 煤矿井下皮带运输是 比较常用 的一种运输 方式 ， 下转第 2 6 0页 科技 秣 争鸣 S c i e n c e T e c tm o lo g y V isio n 科 技 视界 现代测绘技术的发展特点与研究 顾林健 俞晓璐 2 1 ． 江苏苏信测绘有限公司， 江苏 启东 2 2 6 2 0 0； 2 ． 南通星辰测绘咨询有限公司 ， 江苏 启东 2 2 6 2 0 0 【 摘要】 测绘学是研究与地球有关的基础空间信息的采集、 处理、 显示、 管理和利用的一J q 科学技术。 为了满足工程设计和施工的要求， 工 程地质测绘经常要采用专门性测绘设备和技术． 随着现代测绘技术的逐步扩大， 利用遥感影像解释地质构造。 测绘技术发展已经经过了传统测 绘 、 数 字化测绘 向着信息化发展 ． 现代测绘主要与 GP S技术 、 航空航 天遥感技 术、 地 图制 图与 G I S技 术、 3 s技 术相结合。 本文主要探 讨测绘技术 的枝 术进行探讨 ． ． 【 关键词】 测绘； 测绘技术； 遥感影像； G P S 技术 0引言 在 目前经济建设迅速发展的状态下 ． 工程项 目建设也进行 了大幅 度的完善 与改进 在整个项 目的施 工过程 中． 从施工开始到竣 工的过 程 ． 整个环节 都需要T程测绘技术的支持与配合 运 用工程测绘技术 能够确保工程项 目的高质量 ．．地址测绘 还可以进行地 质点测量 、 地址 剖面测量、 矿区控制测量 、 井探工程测量、 贯通测量、 露天矿测量以及 有关图件的绘制 、 印制等 现代测绘技术的核心是3 s ． 即遥感技术 r t s 、 地理信息系统技术 G I S 和卫星定位系统 G P S 。其中． 卫星定位技术和遥感技术室航天 技术、 卫星技术 、 传感器技术、 现代通信技术、 计算机技术等高新技术 综合集成的结果 ， 地理信息技术室计算机技术、 数据库技术、 空间分析 与模拟 虚拟现实 技术综合集成 的结果 1 现代测绘技术发展的特点 测绘技术主要发展 了以下三个核心技术 一 是遥感技术 遥感技术结合了多种技术． 主要包括 传感器技 术， 信息传输技术， 信息处理 、 提取和应用技术． 目 标信息特征的分析 与测量技术等多项技术。现代遥感技术是在无线电电子技术、 空间技 术 、 应用光学技术等多种技术加以综合发展起来的一项新技术。具体 表现在以下几个方面 I 形成多级空间分辨率影像序列的金字塔． 提 供从粗略到精细的观测数据源 2 现代遥感技术具有多时性， 可以反 复 获取 同一地 区影像数据 ； 3 在 不同的发展 阶段 ． 传感器不断推 陈出 新 ． 科技含量不断增加 二 是地理信息系统技术。地理信息系统作为一项新的技术． 不仅 是管理现代化的重要手段．而且是遥感图像处理和应用的技术支撑 地理信息系统以计算机软件作为支撑． 将空间数据 自 动输入 、 存储 、 检 索、 运算、 显示和综合分析运用的技术系统。 地理信息系统技术的数据 包括外业测量数据、现有地图和各种遥感图像在内的地理背景信息 ． 除此之外还包括了人口普查、 国民收入情况等数据在内的社会经济信 息 。 i是全球卫星定位系统 其主要 目的是为海陆空三大领域提供实 时、 全天候和全球性的导航服务， 并用于情报收集 、 应急通讯等一些军 事 目的的 全球卫星定位技术受到外界环境或者气候的影响大幅度降 低 ， 进而大大提高 了测绘 中的精确度。比如在实施定点测量的过程中 ． 可以运用全球定位技术进行静态测量弯 曲． 因而能够大 大增强定点布 控的精确度， 之后再与传统的设置进行结合 ． 然后再配合传统测量设 备， 设置出较近距离的唯一． 从而达到测绘效果更精确的目的 2 测绘技术 的发展研究 随着测绘技术 自动化技术 向着 3 s技 术及集成技术 自动化 ．数字 化， 数据库和应用软件的开发应用． 三维可视化技术以及人工智能化 发展。 使测绘技术 自动化技术能全方位的应用于地形测量中． 提高了 地形测量 的效率和准确性 影像和D E M三库一体化和面向对象 随着高分辨率卫星遥感数 据的飞快增长和数字地球 ． 数 码城市 的需求 ． 形成 了面 向对 象的数据 模型和三库一体化 的数据结构 这样 的数据库结构使 G I S的发展更加 趋 向 自然化 ． 逼真化 ． 更加 贴近用户 以面 向应用 的 G I S的软件为前 台 ． 以大 型关 系数据库为后 台数据 库管理 ． 成 为当前 G I S技 术的主流 趋势 。 测绘软件及数据库的开发与更新． 加强了地形测量数字化测绘软 件的研发， 使测绘软件系统更加高效、 灵活和功能齐全， 使测绘软件技 术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库， 将采 集的测量数据转换直接进入信息数据库． 数据管理查询方便 ． 数据共 享 ． 实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理． 实现测 量数 据的管理科 学化 ， 标准化 ， 信息 化 。 使测绘技术走 向 自动化 ， 实时 化 ， 数字化 。 空间分析和辅助决策职能化需要利用数据挖掘方法． 从空降数据 库 和属性数据库中发现更 多的有用知识 GI S是 以应用导向的空间信 息技 术 ． 空间分析与辅 助决 策支持是 G I S的高水平应 用 ， 它需要 基于 知识 的职能系统。 知识的获取是专 家系统 中最困难的任务。 随着各类型数据库的建立 ． 从数据库 中挖掘知识成 为当今计 算机 界一个非常引人注目的课题 从 G I S 空间数据库发现的知识可以有效 的支持遥感图像解释． 以解决同物异谱和同谱异物的问题。 反过来， 从 属性数据库 中挖掘 的知识 又具有优化 资源配 置等～系列空 间分 析的 功能。 通过 WE B服务 器和 WA P服 务器的互联 网和移 动 G I S将 推进联 邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 3 结束语 新的测绘技术 的应用使得工程地质测绘的精度 、 作业效率和实时 性达到最佳的融合． 极大地推进了工程地质测绘技术的发展 ． 使工程 地质测绘手段实现了 自动化或半 自动化 ． 有力地促进了工程地质测绘 的精确度和测量速度 。 因此 ． 在工程的建没实践当中 ． 增强对于测量技 术管理和研究． 要不断地更新测量技术 ． 以便于能够满足在工程建设 不断发展的过程中的需求． 推动工程测量技术不断的提升。相信随着 数据传输能力的增强 、 数据的稳健性 、 抗干扰性和软件水平的提高， 新 技术将在工程地质 测绘和 其他领域得到更广阔的应用。 ● 【 参考文献】 [ j ] 曹幼元， 贺跃光． P D A G P S 在地质测绘中的应用『J ] ． 测绘技术装备，2 0 0 7 ， 7 4 [ 2 ] 廖立新 ． 队数字化测绘技术在地质勘查中的应用探r e [j ] ． 广东科技，2 0 0 9 8 [ 3 ] 谢家．测绘技术 自动化分析[ J 1 _ 中国房地产业， 2 0 1 1 5 ． [ 4 ] 何昌华 浅谈测绘新技术在工程测量中的应用【 J ] ．科技信息， 2 0 0 6 8 ． 上接第 2 2 4页 为提高其运行效率而利用 P L C， 可 以更进一步实现运 输的自 动化． 既能保证运输的安全性与效率． 同时也可以减少设备的检 修 ， 延 长 了 设 备 的 使 用 年 限 。 e 【 参考文献】 c 1 ] 武福现，高纪磊， 李正华．煤矿井下 自动化控制在皮带运输中的应用叨． 河南科 2 6 。 l 科 技 视 界 S c ie n c e T e c h n o lo g y V i s io n [ 责任编辑 汤静] 技 2 0 1 4 ． 1 5 1 2 3 1 2 4 ． [ 2 ] 冯世刚 煤矿皮带运输集控系统的设计[阱 重庆大学，2 0 1 3 ． 【 3 ] 黄世顶 东滩煤矿井下皮带机集控改造及应用【 D 】 ． 电子科技大学,2 o 2 ． [ 4 ] 段成军．煤矿皮带运输系统中 P L C技术的应用研究叨．科技风，2 0 1 3 ， 1 7 1 2 0 [ 责任编辑 薛俊歌]