皮带机自动控制系统的优化探析

李雪生，赵中阳，郭 川，朱立刚

（河北钢铁集团矿业有限公司司家营北区分公司，河北 唐山 063700）

皮带机在启动的过程中必须要遵循一定的顺序，一旦出现逆序现象就会停止。也正因如此，当其中一条皮带出现故障的时候，整个皮带就会停止运行。皮带机主要的作用是运输物料，针对皮带机的控制目前阶段主要应用的是电气控制系统，但是传统的电子控制系统在应用过程中存在很多问题，对铁矿企业的发展形成一定的制约作用。在皮带控制系统中充分应用先进的PLC自动控制技术，能够有效解决传统自动控制系统存在的问题。

1 皮带机自动控制系统的运行现状

目前很多铁矿企业针对皮带机采取的都是电器自动控制系统，但是电梯自动控制系统在实际运行过程中经常会出现系统不稳定、运行效率低、故障率高等一些现象。一旦出现故障，就必须要进行停机检修，而且通常情况下故障位置以及故障原因不能够实现自动定位，对正常的生产作业造成影响。与此同时，在皮带机启动过程中普遍存在打滑的现象。针对上述情况，就必须要对铁矿企业的皮带机自动控制系统进行进一步优化，这样才能促进铁矿企业的健康发展[1]。

2 改造方案

2.1 改造后皮带机运行的控制要求

充分结合皮带机实际应用的生产工艺以及运行状况，主要将控制系统分为前后两个部分。在经过改造后，控制系统必须要具备相互独立的运行体系，而且不会产生互相影响。各个系统会按照一定顺序来启动皮带机，当出现逆序时停机。一旦在发生某一条皮带故障的时候，整条皮带都会停止运转，但是后面的皮带仍然可以完成物料运输任务，不同皮带机要充分具备打滑保护、跑偏保护、撕裂保护、拉绳保护等一些功能。当出现上述故障中的一种是，通过显示屏就能够将故障形式进行显示，并完成及时停机，这样就能够对皮带起到很好的保护，也为后续的维修保养提供便利。与此同时，为整个控制系统设置了紧急停止开关，实现了整个皮带机的集中控制，与此同时还能针对皮带机进行手动控制[2]。

2.2 皮带机的控制原理

2.2.1 PLC控制系统配置

在铁矿的被煤车间中皮带的应用非常多，而且整个生产线比较长，针对这种情况，在控制室中设置了主站，并充分结合企业生产设备以及配件系统的分布状况合理的设置了多个分站以及远程控制站点。不同站点之间充分利用DP线实现连接，而主要使用了光缆来完成主站与分站之间的通讯，利用TCP/IP协议通讯来完成主站与上位机之间的通讯，这样就能够充分保证整个生产线数据传输的可靠性。

2.2.2 皮带机主回路控制原理

电动机主要采取的是接触式控制方式，并充分利用热计电器来实现过电流保护，为了实现对皮带的保护，针对每一台电动机都配备了相应的液压制动器，这样就能够有效避免在停电过程中出现倒转现象。整个皮带运行过程中产生的各种信号都会最终接入PLC系统，这样设备运行出现故障的时候，PLC系统就会下达停机命令，有效避免了物料堆积对设备造成破坏。当其中一条皮带机发生故障时，该皮带机前面的皮带机会及时进行停机，而后续的皮带机则可以继续完成物料输送。

2.2.3 皮带机控制回路原理

图1 皮带机控制回路原理图

针对皮带机主要有手动以及自动控制两种方式。手动控制可以在皮带机旁就完全操作，而自动集中控制则必须要在控制室的上围机上来进行操作。手动启动过程如下：首先将转换开关设置到①～②位置，然后通过按下启动按钮就可以让皮带机启动。自动启动过程如下：在控制室中将转换开关推到③～④，通过上飞机就能够实现皮带机的顺序启动。在皮带机启动之前，电影会首先想起，这样现场的操作人员就能够及时撤离现场，警示铃想三分钟后，前一级的皮带机首先启动，后一级的皮带机再达到预定的延时时间后也会自动启动，这样就实现了顺序延时启动[3]。

停止操作：在皮带机旁通过按下停止按钮，或者将转换开关推到林妹就可以让皮带机停止运行；而自动控制方式则需要在计算机上将自动转换开关打到零位就可以实现皮带机停机。在停机的过程中，首先停止的是后一级皮带机，前一级的皮带机在达到延时时间会也会实现自动停止，这样就实现了逆序延时停止操作。

图2 PLC输出、输入点

紧急停止：在生产线上出现紧急状况时，通过按下皮带机上的紧急停车按钮就能够让皮带机停转。或者在控制室计算机上将急停按钮按下，同样能起到紧急停车作用。皮带机会在紧急按钮按下的第一时间及时实现停转，这样就能够对设备以及操作人员的安全保护。充分利用PLC编程能够对设备进行多种控制。

2.2.4 PLC输出、输入点

针对在你在运行过程中经常出现打滑导致停转的现象，通过在PLC程序中设置10秒的延时判断，这样就能够有效解决皮带机存在的一启即停的信箱[4]。

2.2.5 多重保护

皮带机在运行过程中一旦出现突发状况不仅可以利用急停按钮实现停转，而且也可以应用事故拉升开关来实现皮带机停转。当皮带机在运行过程中出现跑偏向下时，系统会自动发出跑偏报警信号，如果跑偏现象比较严重，通过系统控制皮带机就能够实现停转；耳皮待机出现过载现象时，通过热机电机也能够实现停机保护功能。

3 结论

PlC自动控制系统不仅能够实现对皮带机的自动控制，同时还具备了故障诊断功能，另外整个PlC自动控制系统具备强抗干扰能力、运行可靠性高、安全性良好等多种优点，在铁矿企业中的应用能够最大程度降低操作人员劳动强度，进一步提升企业生产效率和经济效益。通过实践应用表明，PlC自动控制系统在皮带机中具有较高应用价值。而且操作相对比较方便，具有较高的推广价值。