基于PLC的煤矿皮带控制系统设计论文
煤矿皮带运输机PLC控制系统的设计与实现
Automatic Control •自动化控制Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 137【关键词】PLC 控制系统 皮带运输机 软硬件设计 安全生产推动煤炭运输技术发展，提高煤炭生产开发效率，是新时期社会发展提出的根本需求。
想要让国家实现绿色可持续发展，就必须要科学地进行能源开发，在满足能源需求的基础上，坚持绿色开采。
而皮带运输机PLC 控制系统的应用在提高效率、节约能源、降低成本等方面都发挥着重要作用，因此成为焦点之一。
1 煤矿皮带运输机PLC控制系统硬件设计皮带运输机本身的运输量较大、维护较为简单、操作便捷，在煤炭开采运输中，可以有效提高运输效率，降低运输成本。
但是在实际应用的过程中，皮带运输会出现跑偏、打滑、噪声、断裂等情况，将PLC 控制系统应用在皮带运输机中可以让系统更加完善，运行效果也会得到改善，生产运输安全也会得到保障。
首先，需要确定PLC 控制系统中使用的可编程控制器，本文选择的PLC 控制器为S7-200。
这种控制器最大的特点在于可以和其他网络进行连接，组建形成一系列复杂的控制系统，进而满足特定的功能需求。
然后，要对电机控制回路进行设计，在实际应用的过程中，可以使用两台三相异步电动机并联在三相电源上，然后利用的不同的电路控制两台电机的启动和关闭。
2 煤矿皮带运输机PLC控制系统软件设计在确定PLC 控制系统的硬件设备后，还要对系统软件进行设计，以此提高系统的灵活性。
2.1 地址分配设计I/O 地址分配是软件系统中最重要的部位，在大部分PLC 控制系统的编程说明中都针对这一软件设计进行了分析。
一般情况下，需要根据实际需求对PLC 的FO 点数进行估算，煤矿皮带运输机PLC 控制系统的设计与实现文/郭宁计算出确定数据后才能够购买对应型号的PLC 控制系统设备。
不同PLC 设备的电路连接方式不同，都是由FO 模块上的FO 地址分配确定的，FO 设备功能离不开FO 地址的分配。
基于S7-200PLC选煤厂皮带运输机控制系统
基于S7-200PLC选煤厂皮带运输机控制系统论文导读：选煤厂皮带运输机是选煤厂生产的关键设备之一，一旦其电控系统出现故障，将影响选煤厂整个生产，带来重大的经济损失和安全隐患。
由于选煤厂皮带运输机的电控大多为继电器控制系统，存在线路复杂、故障点多、可靠性低、稳定性差等缺点，不能满足煤矿安全生产的需要，因此，笔者采用PLC控制系统取代原来的继电器控制系统，并用组态王实现对整个皮带运输机的运行过程进行监控。
关键词：PLC，皮带运输机0 引言选煤厂皮带运输机是选煤厂生产的关键设备之一，一旦其电控系统出现故障，将影响选煤厂整个生产，带来重大的经济损失和安全隐患。
由于选煤厂皮带运输机的电控大多为继电器控制系统，存在线路复杂、故障点多、可靠性低、稳定性差等缺点，不能满足煤矿安全生产的需要，因此，笔者采用PLC控制系统取代原来的继电器控制系统，并用组态王实现对整个皮带运输机的运行过程进行监控。
1 系统构成及控制过程该皮带运输机控制系统由两级系统构成：一级基础自动化系统，二级完成监控和操作的人机界面系统。
基础自动化系统采用SIEMENS S7-200系列PLC，由完成控制功能的PLC、完成系统监控和操作的人机界面操作员站、现场执行机构和传感器组成；上位机监控系统采用亚控的组态王软件进行设计。
论文参考。
一级基础自动化控制主要控制出现异常情况时进行报警和紧急停车，二级主要用来进行参数设定，启动和人工紧急停止。
2系统设计皮带运输机系统是以PLC为核心、对皮带运输机的运行情况进行实时在线控制和监督的自动化系统，通过PLC和组态王。
该系统可以实现对所有现场在线设备的程序控制管理、安全联锁控制等功能，并显示各种操作画面和模拟现场，对事故信号进行报警以及打印报表等。
该系统主要特点：(1) 开放式的结构，具有极大的灵活性、可扩展性；(2) 便利的维护手段，可在线维护；(3) 先进的硬件控制设备，具有高抗干扰能力、高可靠性；(4) 高可靠性的检测仪表；(5) 集中操作，分散控制的思想；(6) 通用的软件开发平台，智能的设备管理和监控软件。
基于PLC的皮带运输监控系统设计
基于P L C的皮带运输监控系统设计张红丽(山西焦煤西山煤电杜儿坪矿后勤服务公司,山西太原030022)摘要在煤矿生产过程中,井下皮带运输是影响生产效率的重要因素㊂因此,根据井下皮带系统特点及故障原因,对皮带监控系统进行P L C设计,及时发现皮带系统故障,有利于皮带运输系统及时检修,保证井下高效生产㊂关键词皮带运输;P L C;监控系统;故障中图分类号 T P273.5D O I10.19769/j.z d h y.2019.04.0281皮带系统概况在煤矿实际生产中,井下运煤系统采用皮带运输㊂皮带运输具有结构简单㊁运输距离不受限制㊁容易维护㊁可靠性强㊁运输平稳等特点㊂经过多年发展,皮带运输可以适应各种角度斜坡,是井下综采生产系统必不可少的环节㊂但由于井田面积大,皮带运输距离长,不容易检修,同时对系统控制要求较高㊂皮带机是以皮带作为牵引机构和承载机构的连续运输机械,通常由机头㊁机身及机尾三部分组成,主要构件由传动装置㊁皮带㊁机架㊁滚筒㊁托辊㊁拉紧装置及卸料装置等组成㊂胶带㊁托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料选择符合MT147 95标准要求,阻燃㊁抗静电;驱动装置的电动机㊁制动器选择防爆型,电动机防护等级为I P54[1]㊂驱动滚筒设防滑保护堆煤保护;在带式输送机的适当位置上安装自动液压拉紧装置,实现拉紧力任意调节,保证胶带张力恒定,避免拉紧力下降㊁ 飘带 和断带事故的发生㊂2煤矿井下皮带运输系统故障分析煤矿井下皮带运输系统主要由主斜井带式输送机㊁运输大巷皮带运输机及胶带顺槽三部分组成㊂井下皮带运输机故障种类较多,其中比较常见的有传送带打滑㊁传送带跑偏及皮带断裂㊂传送带打滑可采用旋转探测仪,通过对皮带运输速度监测,皮带跑偏主要采用跑偏开关对皮带进行跑偏保护㊂皮带撕裂保护,采用撕裂开关进行报警并急停皮带㊂论文主要对以上三种皮带系统故障进行P L C控制系统设计㊂3基于P L C井下胶带系统控制设计P L C控制系统具有很强的灵活性和强大的处理能力,经过近几年发展,P L C控制技术日趋成熟,具有很强的可编程能力㊂当控制条件发生改变时,只要改变程序即可实现系统控制,有利于系统配置㊂同时,P L C控制技术对不同规模的控制系统的处理能力很强,既可现场控制也可远距离控制㊂无论是P L C内部软件还是系统硬件,市场经销较多,为今后系统改造提供了方便㊂同时, P L C系统免维护,对工人维护和检修要求较低,有利于提高生产效率㊂P L C技术具有很强的抗干扰性,适合生产环境恶劣的条件,同时具有自我检测功能㊂考虑到煤矿井下生产恶劣,同时煤尘和井下洒水对机器设备具有一定的影响,需要有较高的可靠性,因此本文选用P L C对井下胶带系统进行控制设计㊂3.1硬件选型P L C输入点:根据对系统设计的要求,需要有16个输入,分别为2个皮带机的单动按钮㊁2个皮带机的拉线开关㊁2个皮带机的撕裂开关㊁2个皮带机的防偏开关㊁循环启动开关和单动启动开关㊁启动开关和停止开关以及紧停开关㊂P L C输出点:根据系统设计要求输出点为9个,分别为四个皮带机所对应的继电器KM1 KM4和各级皮带机故障报警灯H L2 H L5,还有一个物料指示灯H L1[2]㊂其他设备选型:交流电流表,型号是59L19-A,等级指数是1.5,为电磁式电流表;交流电压表[3],型号是59L19-V,等级指数是1.5,是电磁式电压表;I Q F=12A 的断路器;R C1-15型熔断器;J R1-1型热继电器;其他电器元件为皮带运输机元件㊂具体如图1所示㊂3.2P L C控制系统设计当皮带机上旋转探测仪发出信号时,X0001开始动作,使得继电器M14带电并自锁㊂同时Y001断开,皮带运输机停止运输;继电器M150开始动作,使得所有皮带运输机停止工作㊂X0001接通后,则连通Y6,皮带机的预警灯则会亮起,并且会以周期2s进行循环运行,提示本皮带机有故障[4],如图2所示㊂当皮带机上撕裂开关受到触动时,X0001开始动作,使得继电器M20带电并自锁[5]㊂同时Y001断开,皮带运输机停止运输;继电器M150开始动作,使得所有皮带运输机停止工作㊂X020接通后,则连通Y6皮带机的预警灯则会亮起,并且会以周期2s进行循环运行,提示本皮带机有故障,如图3所示㊂56收稿日期:2018-12-10作者简介:张红丽(1987 ),女,山西忻州人,2011年毕业于太原理工大学,本科学历,电气助理工程师,技术干事㊂2019年第04期2019年第04期图1 P L C系统接线图图2 传送带打滑时P L C控制系统设计图3 传送带跑偏时P L C 控制系统设计当皮带机上防偏开关受到触动时,X 030开始动作,使得继电器M 30带电并自锁[6]㊂同时Y 001断开,皮带运输机停止运输;继电器M 150开始动作,使得所有皮带运输机停止工作㊂X 030接通后,则连通Y 6皮带机的预警灯则会亮起,并且会以周期2s 进行循环运行,提示本皮带机有故障,如图4所示㊂图4 皮带断裂时P L C 控制系统设计4结论本文以井下皮带运输为研究背景,进行P L C 监控系统设计,得出以下结论:解决打滑问题可采取以下几条措施㊂(1)井下灰尘较多,容易进入电控柜,从而导致电路短路,因此在实际生产使用中,建议采用密封结构,保证原件绝缘㊂(2)煤矿井下现对湿度较大,容易侵入P L C 模块,引起电子元件性能恶化,会因高压而引起电路短路㊂因此建议对井下湿度进行监控,相对湿度在5%~95%㊂(3)MO S 集成电路常常因为静电而发生短路,在实际生产中应加强对P L C 控制系统的硬件保护,定期对系统硬件进行检测㊂(4)带式输送机上设有K J 2002型胶带输送机监控系统,包括双向拉紧开关㊁跑偏保护开关㊁溜槽堵塞检测器㊁打滑检测器㊁温度烟雾保护检测器㊁防纵向撕裂㊁断带保护装置㊂可通过对以上监控装置进行P L C 设计,从而达到实时监控,保证井下安全生产㊂(5)造成皮带撕裂的原因有多种,其中,皮带质量差㊁使用时间长㊁缺乏必要维护是主要原因㊂在实际生产过程中,一方面加强对拉紧装置监控;另一方面,通过业务培训等方式,持证上岗,加强皮带维护㊂参考文献[1]阮毅,陈伯时.电力拖动自动控制系统[M ].4版.北京:机械工业出版社,2010.[2]姜宏亮.浅谈P L C 应用中的抗干扰问题[J ].科技创新导报,2010(10):62.[3]张万忠.可编程控制器入门与应用实践[M ].北京:中国电力出版社,2005.[4]张泽荣.可编程序控制器原理与应用[M ].北京:清华大学出版社,北京航空航天大学出版社,2004.[5]张还,李胜多.可编程序控制器原理及过程控制[M ].北京:中国电力出版社,2008.[6]廖常初.P L C 编程及应用[M ].北京:机械工业出版社,2003.66。
基于PLC皮带运输机控制毕业设计论文
1
评定书
毕业设计（论文）评定书
年级专业
学生学号
一、设计（论文）题目：
学生姓名
二、设计（论文）共
页，附图
张
三、审阅意见及评语
根据学院教学管理的有关规定，同意（不同意）该生参加毕业答辩 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿（签名） 职 称＿＿＿＿＿＿＿＿ 工作单位＿＿＿＿＿＿＿＿
2
决议
毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议
1.1 PLC 的产生
在 PLC 诞生之前，继电器控制系统已广泛应用于工业生产的各个领域，起着 不可替代的作用。随着生产规模的逐步扩大，继电器控制系统已越来越难以适应 现代工业生产的要求。继电器控制系统通常是针对某一固定的动作顺序或生产工 艺而设计，他的控制功能也局限于逻辑控制、定时、计数等一些简单的控制，一 旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须重新进行设计、布线、装配和调试，造 成时间和资金的严重浪费。继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、 运行速度慢、适应性差。为了改变这一现状，1968 年美国最大的汽车制造商通用 汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需求，并能在竞争激烈的汽车工 业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为 此，拟定了 10 项公开招标的技术要求，即：
1.1 PLC 的产生........................................................................................................ 2 1.2 PLC 的基本结构 ................................................................................................ 3 1.3 PLC 的特点........................................................................................................ 4
基于plc在皮带传输机控制系统中的应用毕业设计论文
摘要皮带输送机在许多企业中占有很重要的地位，但其控制单元种类繁多，都存在着性能和功能的差异。
传统继电器控制的皮带传输机存在电路复杂、可靠性差、故障诊断与排除困难等缺点，为了取得企业的良好的经济效益和社会经济效益，提出了采用实用性强、操作方便的PLC梯形图（LADDER DIAGRAM）编程语言对皮带输送机控制系统进行设计。
全文采用了欧姆龙公司的C系列可编程控制器在四段皮带输送机控制系统中的应用，给出了PLC控制皮带输送机系统的硬件组成和软件设计，其中包括PLC 选型、I/O地址分配、I/O端子接线、程序设计和控制原理。
该设计大大提高了设备的可靠性，减少了故障率，取得了成功。
关键词：PLC(CJ1M)；梯形图；皮带输送机；CX-ProgrammerAbstractTransmission belt machines occupy a very important position in many businesses, but its control unit is variety,there is a difference between the performance and functionality. The traditional relay control of the transmission belt has complex circuits exist, poor reliability, fault diagnosis and rule out the difficulties shortcomings, in order to achieve the economic benefits of good corporate and social economic benefits,by using user-friendly,practical,strong PLC ladder (LADDER DIAGRAM) programming language on the belt transmission control system design.The topic is introduced the apply for Series C Omron PLC in four paragraphs belt transmission system of control,it is given the hardware and software design of the PLC control belt transmission systems,including the PLC Selection,I/O address assignment, I/O terminal wiring,programming and control theory. The design of the equipment improve the reliability of equipment and reduce the failure rate,it has been successful.Keywords：PLC(CJ1M)；Ladder；Transmission belt machine；CX-Programmer毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
基于煤矿胶带输送机PLC控制系统探讨
基于煤矿胶带输送机PLC控制系统探讨长期以来我国的煤矿企业进行运输的设备采用的都是继电器-接触器控制系统，其在运输的效率及安全性上较差，而利用PLC作为煤矿传输机输送系统的控制中心，不仅可以满足不同的需求，而且有效的提高了系统的可靠性和工作效率，并为生产和调度管理提供了非常大的便利性，对于矿井生产现场的需求能够进行有效的满足。
标签：煤矿；PLC系统；胶带式输送机；集中控制系统1 系统需求目前在煤矿企业生产当中，其运输设备都常都是由带式输送机、刮板输送机和转载输送机组成，这些设备运行的高效性和安全性，直接关系到矿井能否正常生产，对矿井的产量具有较大的影响。
长期以来在我国矿井的传输带传送方式中，其控制都是由继电控制系统来完成的，这种系统需要每条输送带独立进行开停控制，控制灵活度较低，而且系统较为分散。
由于在实际生产中，每条输送带的配置都有所不同，控制系统又是由人工来进行操作的，不仅操作人员具有较大的劳动强度，而且在操作过程中也极易导致误操作的发生，从而导致设备损坏，甚至发生人员伤亡的事件，使煤矿受到严重的经济损失。
而带式输送机利用集中控制有效的规避了传统运输设备所存在的弊端。
其不仅运行上更高效和安全，其不仅有独立的控制分系统，而且还具有主控机，可以充分的实现控制和指挥协调作用，其控制模式不仅包括地面控制，而且还有井下监控，所以其更具安全性。
2 PLC系统的主要功能2.1 信息实现有效的传递利用PLC系统，可能使巡检人员在工作中及时与沿线人员进行通话联系，使信息及时进行传递，给检修工作带来较大的便利性。
系统带有速度、过流的模拟量检测。
2.2 能够实时了解到输送机的具体工况PLC系统利用电脑屏幕可以将每台设备的运行的情况准确的反映出来，同时还可以对胶带输送机的故障类型、故障发生时间及故障位置等进行体现，同时系统还具有较强的存储功能，可能对运行过程中的数据保留一年，这样工作人员可以很方便的查找到所需要的记录和相关历史数据。
基于PLC的选煤传送带系统设计
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目基于PLC控制的选煤传送带系统的设计学生所在校外学习中心四川乐山校外学习中心批次层次专业092专升本电气工程及其自动化学号W09200577学生黎先指导教师刘强起止日期2011-9-1至2011-11-30基于PLC控制的选煤传送带系统的设计【摘要】介绍了选煤厂选煤工业自动化控制系统，包括系统原理的设计、硬件组成、软件组成以及系统通信。
采用监控软件组成上位机自动化监控系统，实现了对各个设备的运行情况的监视，实时显示各种工艺参数，并对整个系统实施远程控制。
通过西门子编程软件SETP7实现PLC的各种罗技控制功能和各种设备的软件保护。
采用该系统的设计将会大大提高生产效率和自动化程度。
【关键词】PLC，自动控制，监控系统，选煤控制Based on the plc control of thecoal conveyor system design【Abstract】Introduced coal dressing plant the coal industry, including the automatic control system design principles of the system of software, hardware, system of monitoring and communication.The use of machines automate the software upper monitoring system and realized for all the equipment of the operation of the real-time monitoring, displaying all kinds of technology and the whole system is implemented by remote control. Siemens setp7 plc programmable software for the various control function of equipment and software protection. This system design would greatly improve productivity and automation.【Key Words】PLC，automatic control，Monitoring system，Control the choose of the coal，目录1 绪论 (1)1.1可编程控制器概论 (1)1.2可编程控制器的特点 (1)1.3可编程控制器的现状 (1)1.4可编程控制器的发展趋势 (2)2 可编程控制器的结构及原理 (3)2.1 可编程控制器的基本组成及原理 (3)2.2可编程控制器的工作原理 (4)3 PLC控制系统的选煤传送带系统的设计与实现 (6)3.1 设计目的和设计要求 (6)3.2设计思路 (6)3.3实现的语言 (6)3.4实现的算法 (7)4 结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1 绪论1.1可编程控制器概论可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。
基于PLC的煤矿胶带输送机控制系统研究
分类号： TP29 单位代码：10110 学 号：GS2008103基于P L C的煤矿胶带输送机控制系统的研究李庆章中北大学中 北 大 学工 程 硕 士 学 位 论 文基于PLC的煤矿胶带输送机控制系统的研究研 究 生 李庆章指导教师 王忠庆工程领域 控制工程2011年 5月 25日图书分类号TP29_________________________________ 密级___非密 UDC注 1_______________________________________________________________硕 士 学 位 论 文基于PLC的煤矿胶带输送机控制系统的研究Based on PLC control system of coal mine belt conveyor李庆章（作者姓名）指导教师（姓名、职称） 王忠庆 副教授申请学位级别 硕士学位专业名称 控制工程论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席_______________________2011年 5 月 25 日原 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名： 日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。
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中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：应用技术学院专业：电气工程及其自动化设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统专题：指导教师：职称：讲师年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院专业年级学生姓名任务下达日期：年 3 月8 日毕业设计日期：年3月9日至年 6 月15 日毕业设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：在了解煤矿井下皮带运输机的控制要求基础上，基于PLC实现皮带及给煤机的集中监控系统。
具体要求如下：1.在分析煤矿井下胶带运输机控制系统的功能需求基础上，基于PLC构造单条皮带控制系统框图；2.基于单条皮带控制系统构造多条皮带集控系统框图；3.完成单条皮带控制系统设备选型及PLC编程；4.基于组态软件构造集控系统主机界面。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要为了保证煤矿井下运输系统的安全、高效、可靠运行，对井下皮带输送机进行自动控制对提高煤矿自动化管理水平具有重要意义。
本设计在分析皮带输送机集中控制系统功能基础上，以S7-300型PLC为核心构造了单条皮带和单台给煤机的自动控制系统。
该系统由操作台和PLC组成，操作台用来后台管理和实时显示运行信息，PLC主要来完成现场信号的采集和实时控制。
本文首先介绍了皮带控制系统的构成和功能，分析皮带输送机常见故障类型及保护，确定控制系统的硬件结构并完成了设备选型，然后对系统进行软件设计；最后提出了皮带控制系统的抗干扰措施。
关键词：煤矿；皮带；控制；PLCABSTRACTTo ensure the operation in underground transport system reliable and safe in coal mine, it is very important to carry out automatic control of belt conveyor for raising the level of automatic management.On the basis of analyzing centralized control function of belt conveyor,we design the automatic control system with the single belt and a single machine which based on S7-300 type PLC. The system is composed by the operation flat and the PLC, The operation flat is used to control flat and display running information real-time, and PLC is used to collect field information and control belt real-time.In this paper, the composition and function of the belt control system is introduced firstly. Structure of hardware is confiremed and the equipment selection is also completed.Then the software design is conducted. At last,the anti-jamming measures of belt control system is represented.Keywords：coal mine；belt conveyor；control；PLC目录1绪论 (1)1.1概述 (1)1.2矿井皮带运输系统的意义 (1)1.3矿井皮带运输系统的控制要求 (2)1.4国内外的研究现状 (3)1.5本设计的主要内容 (4)2．控制系统的功能及设备选型 (5)2.1 设备构成 (5)2.1.1带式输送机 (5)2.1.2故障检测及保护 (5)2.2.3 CST软启动 (12)2.1.4 人机界面HMI[18] (14)2.2控制系统功能 (15)2.2.1起动流程 (15)2.2.2停机流程 (15)2.2.3皮带运输机之间联锁 (15)2.2.4皮带运输机与附属设备之间联锁 (15)2.2.5皮带运输线运行故障联锁及其处理 (16)3 基于PLC的皮带控制系统的硬件组态 (18)3.1PLC简介 (18)3.1.1PLC组成 (18)3.1.2PLC特点 (19)3.1.3PLC应用领域 (20)3.1.4PLC的基本工作原理 (21)3.2控制系统的总体结构 (23)3.3控制系统的硬件组成 (25)3.3.1控制系统I/O点数的确定 (26)3.3.2PLC的硬件配置 (28)4基于PLC的皮带控制系统的软件设计 (34)4.1控制系统程序及工作方式 (34)4.2 系统软件实现 (35)4.2.1 控制方式选择 (35)4.2.2 各种常见故障的诊断 (37)4.3触摸屏的软件实现 (40)4.3.1触摸屏简介 (40)4.3.2触摸屏系统的设计 (41)5基于PLC的皮带控制系统的抗干扰措施 (44)5.1干扰和干扰源 (44)5.2系统抗干扰措施 (44)参考文献 (48)翻译部分 (50)英文原文 (50)中文译文 (59)致谢 (66)1绪论1.1概述煤炭运输是煤炭生产过程中不可缺少的一部分[1]。
矿井中，运输线路比较长，巷道条件多种多样，运输若不通畅，采掘工作或是其它的工作都无法进行，整个煤炭生产系统将处于瘫痪状态。
矿井运输机械的类型很多，按运行方式不同，可分为连续运行和往返运行两种。
连续运行式运输设备的特点是，一经开动就不需操作而连续运行。
普通皮带机、钢绳芯皮带输送机、钢绳牵引皮带输送机等均属于此类运输设备。
往返运行式运输设备的特点是，在运行区间，以一定的方式，作往返式周期性运行，运行中需要操作换向。
机车运输及单绳牵引运输等属于此类运输设备。
随着科学技术的不断发展，矿井生产规模的不断扩大，运输系统[4][7]也经历了不断的变革和进步，并以煤流运输的连续化（输送机化），设备大型化（使用长运距、大运营、高运速、大功率输送机）、自动化、高可靠性与安全性能来保证矿井的连续、高效生产。
正是在这种环境下，皮带输送机系统由于具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，目前，特别是在高产高效矿井，它已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。
1.2矿井皮带运输系统的意义矿井皮带运输系统，是由多条皮带搭接或由煤仓转载形成的煤流运输系统，因此它内部的基本运输单元就是单台皮带机。
其具有以下特点：1）结构简单，安全可靠带式输送帆的结构由传动滚筒。
改向液简、托辊、驱动装置和输送机等几大组建，仅有10余种部件，能进行标准化生产,并可酸需蛰进行组合装配；它的驱动部件自重轻，耐瞻耐用，工作过程中噪声较小．维修费用低；只要输送带不被撕破，就可安全使用几十年。
2）适用范围广、输送能力大带式输送饥的输送带有各种宽度，其承裁断面有平型、槽型、波纹挡边型、管型等，因此可以输送各种粉料、散料、块料、矿石、各种生熟料，混凝土和包装好的成件物品，运量可从每小时几公斤引几万吨，在连续装载的条件下，能连续运输。
井可在输送机的任何点上进行装、卸料，也可以在回程段上装、卸料。
进行反向运输(钢丝绳牵引带式输送饥除外)这是机动车辆所望尘莫及的。
3）对线路适应性强、运距长槽型带式输送机可以在大转弯半径条件下，实现水平转弯。
带式输送机的单机长度可达十几公里，且中间无需任何载点。
能进行水平或倾斜输送，爬坡能力大。
在输送机的中间使用摩擦驱动万式，可使输送机长度不受皮带强度的限制。
4）基建投资省、运营费用低由于实用皮带运输机可以缩短运输距离，与机动车相比，无需道路建设投资，大大节省了基建成本。
皮带运输机的磨损件仅为托辊、皮带，它们的使用寿命长，且皮带运输机自动化程度高，使用人员少，能耗低，因而营运费用低廉。
带式输送机具有以上优良的性能，所以它在国民经济各个部门的企业中获得广泛的应用，近年来在矿山开采中皮带输送机已成为重要的组成合分，在矿山运输中发挥着十分重要的作用，因此它的运输系统要有多台皮带输送机、给煤机、煤仓等构成，协调配合完成长距离运输任务。
为保证运输系统的安全可靠，提高运输效率，对其进行完善的管理和监控是现代矿井煤流运输迫切需要的一项技术。
1.3矿井皮带运输系统的控制要求由于运输系统是煤矿生产的大动脉，因此对系统的有很高的要求。
(1) 实现运输系统集中监控，实时监控设备状态和运行参数，并显示数据曲线，对重要信息在硬盘记录；(2) 控制方式分集控自动/集控手动/就地，三种方式可转换。
正常生产时，使用集控自动方式，设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动启停；集控手动时，可在中央控制台操作各设备，无闭锁和联动关系；就地时，在现场操作；(3) 启动设备前由集控台发预告信号，预告30秒后，若现场均满足集控自动启动条件，设备按顺序自动启动。
现场可用停车钮停止启动过程；(4) 现场信号箱设起/停车按钮，现场可随时停车。
若设备由集控启动，控制系统接到现场停车停号后，可作急停处理，实施故障停车操作；(5)装设拉线开关、跑偏保护、低速保护等，这些信号均接入集控系统，参加设备的紧急停车和闭锁停车；(6) 对设备故障和工艺参数的异常实时报警，并进行声光提示。
一般故障只报警，现场非正常停车或严重故障时，故障设备及其上游设备紧急停车，下游设备顺煤流延时闭锁停车。
1.4国内外的研究现状在80年代，国内开始了煤矿监测监控技术的研究，至今已得到了广泛的应用和发展。