煤矿用带式输送机电气控制系统设计优化

煤矿用带式输送机电气控制系统设计优化

罗自强

身份证号码：341204199102151819

摘要：在当前时代背景下，要实现煤矿的可持续发展，就必须加强对电气自动化控制系统的研究。为了促进我国煤矿可持续发展，必须加强对煤矿电气自动化控制系统的研究，这不仅是煤矿发展的要求，还是我国国民经济发展的要求。我国煤矿在不断探索和实践中发现，电气自动化控制系统在矿井开采过程中具有广泛的应用价值，能够提升生产效率。

关键词：带式输送机；电气控制系统；设计优化

引言

煤矿用带式输送机作为煤矿生产中的重要运输设备，其电气控制系统的性能对生产效率及安全性具有重要影响。然而，传统的电气控制系统往往存在诸多问题，如故障率高、维护困难、控制精度低等。因此，对煤矿带式输送机电气控制系统进行升级优化，以提高其性能与可靠性，已成为煤矿生产的迫切需求。

1煤矿带式运输机的结构特点

煤矿生产中使用带式输送机，其中涵盖了多个组成部分，包括驱动、转动、机架、电气辅助装置等构成，受到多种因素的影响，在带式输送机的使用过程中，有可能会出现一系列的故障，其中人为原因引起的故障几率超过一半。相关工作人员在使用带式输送机的过程中，要正确的操作设备，防范配件设备的损耗和损坏风险，提高带式输送机的安全运行、高效运行能力，降低故障的发生几率。发生于煤矿带式输送机的故障以速度、噪声、温度、振动等作为最常见的表现形式，在信息库中储存此类特征信号，可以在故障类别的研究、故障预测、故障分析、故障维修、设备保养等方面，发挥出信息数据的支持作用。煤矿运输机的使用所处的环境较为恶劣，具有一定的复杂性、特殊性，并且煤矿带式输送机集中了多种功能，是一个复杂系统的设备，其中包括传送带、驱动装置、传动滚筒、转向滚筒、托辊、拉紧装置、制动装置、逆止装置、清扫器卸料装置、给料装置、导料装置、机架、传输轮。在煤矿带式输送机的运行过程中，所处环境较为恶劣，会形成大小各有不同的故障类型，不同设备运行中产生的数据信息复杂，对不同的信号数据进行采集，可以对生产的实际情况进行分析。由于煤矿作业所处的环境较为恶劣，存在着大量的煤尘、灯光，在设备检测过程中，检测不准确和漏检的问题时有发生。而煤矿带式运输机长时间地投入到运行中，运输的距离长，范围广，因此要提高故障检测的有效性，设置多个检测点，对测量结果的准确性加强把握，用智能化的检测分析方式，对故障原因进行分析。目前在煤矿带式输送机的故障研究中，最常见的故障是以局部拉扯或断带故障、电气故障、跑偏故障和驱动装置故障为主。

2系统运行问题分析

当前，我国煤矿电气自动化控制系统应用越来越广泛，但仍然存在一些问题。首先，煤矿电气自动化控制系统的应用在一定程度上提高了工作效率和质量。但是，我国煤矿电气自动化控制系统的应用时间不长，很多方面需要改进。此外，一些工作人员对系统的认识不够深刻，在使用过程中没有严格按照要求操作，会导致一些问题。例如，在自动控制过程中，工作人员经常会出现操作错误，影响系统运行效率。其次，煤矿电气自动化控制系统设计不够完善，在使用过程中会出现一些问题。例如：设备和煤矿开采环境存在较大差异，各种原因导致设备故障，会给煤矿开采带来很大影响。此外，电气自动化控制系统设计存在一些漏洞和缺陷，比如：没有制订严格的操作规程、安全管理不到位以及人员操作失误等，会导致电气自动化控制系统出现故障。再次，为了促进煤矿电气自动化控制系统的发展和应用，需要加强对该系统运行过程中问题的分析和研究。一些设备和技术需要加强改进和完善。如果煤矿电气自动化控制系统问题不能及时解决，就会影响煤矿开采工作效率。此外，一些煤矿对电气自动化控制系统的重视程度不够，在应用过程中缺乏专业人员对其进行管理和维护。由于缺乏专业人才及技术支持，一些工作人员对系统的了解不够深刻和全面，会导致电气自动化控制系统运行时容易出现各种问题。需要加强对电气自动化控制系统运行过程中问题的研究和分析，采取有关措施进行解决。

3带式输送机电气控制系统

3.1工控操作台设计

工控操作台实质上是一种人机交互界面，通常以工业以太网为可靠媒介，与带式输送机紧密相连，可将由控制器带式煤矿输送机各传感器信号，以及监测煤矿带式输送机工作状态等信息，合理显示于液晶屏幕，并使用控制器实现对煤矿带式输送机各现场设备的有效动作。本文针对上述状况，对工控操作台进行了合理设计，该工作台架构中，主控模块将嵌入式计算机当作其控制核心，与液晶显示屏幕相连接，承担相应图像处理以及显示职责。键盘控制模块与键盘建立有效连接，主要用于完成相应的信息处理以及传输工作。检测模块，以七芯电缆为可靠连接媒介，实现与煤矿通信控制装置分级站点以及各种终端设备的有效连接，对各终端设备以及分级站点等的输入状态实施可靠检测，并将所获结果发送至键盘控制板，进行相应的处理以及传输。I/O模块的主要职责是对输入或者输出点执行有效的采集与控制操作，通常在1个工控操作台中，会设置2个I/O模块。耦合模块的主要作用是在装置要实现联机时，完成相应的信息传输工作。输入模块负责执行合理的开关量输入操作，通常在设计工控操作台时，只构建1个该模块。通信模块具有超强的音频扩展功能，可按就近原则将电话网接入到平台中，在对带式输送机实施合理控制时，实现语音通话功能。

3.2远程监控和故障诊断系统设计

设计远程监控和故障诊断系统，实现对带式输送机的远程监控和故障诊断。操作人员可以通过远程监控系统实时查看带式输送机的运行状态和参数，可及时发现并解决问题。同时，故障诊断系统可以根据实时数据和历史数据进行分析，预测可能出现的问题，提前采取措施进行维修，避免事故的发生。设计远程监控系统，实现对设备的实时监测和控制，通过互联网或无线网络将监控数据传输到管理中心，方便管理人员进行远程管理和调度。首先明确需要监控的设备、监控的参数和监控的目标，根据实际需求，选择合适的远程监控系统。其次根据监控需求，安装相应的传感器和执行器，需要注意选择的传感器和执行器要与设备兼容，合理布局，以便更好地实现监控和控制；将设备与远程监控系统通过串口、网口、蓝牙等方式进行连接，需要注意设备的通信协议和接口要与监控系统兼容。最后根据实际需求，配置合适的监控参数，例如报警阈值、数据采样频率等。在具体应用过程中，报警阈值是监控系统中判断设备状态是否异常的重要参数，可以设置多个报警阈值，以实现不同的监控要求。

3.3电力节能升级优化

电力节能升级改造可显著降低煤矿用带式输送机的能耗，提高设备的经济和社会效益，减少能源浪费。升级方式：①更换节能设备，如LED灯、高效电机；②优化控制系统，采用智能控制和变频调速系统；③合理使用电力，安排设备开启和关闭时间；④安装节电装置，如无功补偿和滤波装置；⑤定期维护设备，保持良好状态。采取以上措施可综合提高电力使用效率。

结束语

煤矿用带式输送机电气控制系统经过升级、设计优化，在实际应用中其性能得到了提升、运输效率稳定增强，取得了良好成果。系统具备强大的故障诊断和预警功能，提高了故障处理效率，降低了维修成本。引入自动化和远程控制技术，提升了设备自动化水平，为煤矿智能化发展奠定了基础。

参考文献

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