基于plc的煤矿皮带控制系统设计

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2.2控制系统功能

2.2.1起动流程

在皮带机空载情况下,按照煤流顺序由首设备端或故障机端向尾设备端开机。其开机过程为本条皮带机接受到上游皮带机发出的开机指令后,延迟略小于上游整条皮带运行时间后开机,同时对下游皮带机发出开机指令。这种方式能够避免队列中多数皮带机电机长时间空转,达到节能的目的。 2.2.2停机流程

1)顺煤流停机 正常情况下,按照煤流顺序由首设备端向尾设备端逐台延时停机;故障情况下,按照煤流顺序,由故障机设备下游皮带机开始向尾设备端逐台延时停机,尽量保证多数设备空载停机。 2)逆煤流缓停机 3)逆煤流急停机

用于故障状态下的一种急停机方式,按逆煤流顺序,由故障机设备上游皮带机逐台传递停机信号向首设备端立即停机。皮带机停机后应联动皮带机制动器,使皮带机制动。 2.2.3皮带运输机之间联锁

每条皮带机的运行或停止状态要能够通知其上游皮带和下游皮带,并能够与之实现联锁。

1)下游皮带停机一一>上游皮带联锁停机;

2)上游皮带或给煤机停机一一>下游皮带继续运行本皮带等长距离后,联锁停机。

2.2.4皮带运输机与附属设备之间联锁

皮带输送线应与附属设备之间联锁,不同的皮带输送线具有的不同的附属设备,要根据实际情况具体考虑。例如皮带机启动前和皮带机停止后,应与皮带机制动器联动,使皮带机解除制动或使皮带机制动。监控系统要能够对这些

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附属设备进行控制。

2.2.5皮带运输线运行故障联锁及其处理

1)皮带跑偏

皮带轻跑偏?驱动警铃,打开警灯;皮带重跑偏?①停本机②驱动警铃,打开警灯。

2)电机电流异常

电流应划分为3个等级:正常范围、报警范围、危险范围。

当电流处于报警范围时?驱动警铃,打开警灯;连续长时间处于报警范围时?①停本机②驱动警铃,打开警灯。

(2)当电流处于危险范围时?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 3)皮带纵撕

皮带纵撕?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 4)断带

皮带断带?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 5)带松

带松?驱动警铃,打开警灯,提示操作员启动或调整皮带张紧装置,对皮带进行张紧。 6)皮带打滑 皮带打滑?驱动警铃,打开警灯;连续长时间处于皮带打滑时?①停本机②驱动鳌铃,打开警灯。 7)皮带速度异常

皮带速度应划分为3个等级:正常范围、报警范围、危险范围

当皮带速度处于报警范围时?驱动警铃,打开警灯;皮带速度连续长时间处于报警范围时?①停本机②驱动警铃,打开警灯。

当皮带速度处于危险范围时?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 8)滚筒温度过高

滚筒温度过高?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 9)皮带运输线出现烟雾

皮带运输线出现烟雾?①停本机②驱动警铃,打开警灯,启动自动洒水装置。

10)堆煤

带头堆煤?①停本机②驱动警铃,打开警灯。

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11)煤仓煤位检测

12)无联锁。

13、急停开关动作

急停开关动作?①停本机②驱动警铃,打开警灯。 14)皮带运输系统监控设备自身损坏

传感器损坏?屏蔽该传感器?系统降级使用

控制站损坏?系统停机?系统控制方式转为“现场手动控制”

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3 基于PLC的皮带控制系统的硬件组态

3.1PLC简介

可编程序控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,是一种带有指令存储器、数字的或模拟的输入输出接口,以位运算为主,能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能,用于控制机器和生产过程的自动控制装置[16][17][20]。它专为在工业环境应用而设计,应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。 3.1.1PLC组成

PLC由中央处理单元,输入输出单元高速计数单元组成。西门子研制的PLC以其极高的性能价格比,在国内占有很大的市场份额,在我国的各行各业得到了广泛的应用。S7—300属于模块式PLC,主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成,各种模块安装到机架上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口,PLC被连接到通信网络上。

PLC可以认为是由输入部分、控制部分和输出部分等组成,但它是采用大规模的集成电路的微处理器和存储器来代替继电器控制线路,控制作用是通过编制好并存入内存的程序来实现的。PLC的等效电路如下:

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