論文摘要：物流傳感器用于控制前一臺皮帶機的開啟，有煤則啟車，無煤則停車。不發車時的信號主要表現為干簧不吸合，這是由于設計時，當無外物時，干簧管和磁鋼不連接。而一旦有煤，傳感裝置就會啟動，進而帶動干簧管和磁鋼的位置，使得干簧吸合，從而發出客車信號;煤位傳感器。低位堆煤和高位堆煤的控制是通過煤位控制系統實現的。

　　1系統硬件組成及工作原理

　　1.1硬件組成礦用本質安全型PLC作為此系統的核心，使用光纖為介質的太網傳輸網絡，能對皮帶機做到全面有效的控制。現場的主要控制設備主要有：檢測傳感器(煤位傳感器、物流傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、跑偏傳感器、煙霧傳感器、撕裂傳感器)、礦用隔爆兼本質安全型PLC(通訊模塊含、語音模塊)、本安型操作臺、KPZ型礦用轉載點自動噴霧裝置、嵌入式觸摸計算機(WindonsCE操作系統)、隔爆兼本安型就地操作控制箱、井上監控中心和網絡交換機的上位機監控軟件等組成。

　　1.2系統硬件的工作原理

　　1.2.1礦用本質安全型PLCPLC模塊具有礦用本質安全特性。IB系列PLC采用模塊化設計，擴展方便，功能強大;其DI/DO點數可擴展至80點;具有脈沖頻率測量、脈沖周期測量、脈沖寬度測量功能;PWM高速輸出、頻率型模擬量采集、語音信息報警、輸入斷線判斷等多種模塊等功能;通訊為標準的MODBUS-RTU或MODBUSTCP通訊協議，物理接口為RS-232、RS-485、CAN或以太網，通訊距離遠、網絡節點多、抗干擾能力強。還可根據用戶需求定制特定的功能模塊或嵌入式PLC開發定制專用控制器。IB系列PLC已成功應用于煤礦、冶金、化工、食品、印刷、軍工等行業，可適用于各種場合的檢測、監測及自動化控制系統，特別在地面嚴酷環境、振動比較大的場合、控制箱空間小或煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸危險環境中使用具有獨特的優勢。

　　1.2.2傳感器a)物流傳感器。物流傳感器用于控制前一臺皮帶機的開啟，有煤則啟車，無煤則停車。不發車時的信號主要表現為干簧不吸合，這是由于設計時，當無外物時，干簧管和磁鋼不連接。而一旦有煤，傳感裝置就會啟動，進而帶動干簧管和磁鋼的位置，使得干簧吸合，從而發出客車信號;b)煤位傳感器。低位堆煤和高位堆煤的控制是通過煤位控制系統實現的。常見的煤位控制傳感器有電極式和位移式兩種。電極式通過已接+12V的大地得到高電位，而位移式則是直接通過開關使低位堆煤控制和高位堆煤控制端與+12V接通;c)速度傳感器。當帶式輸送機發生事故時，尤其是常見的膠帶打滑或傳動部分發生故障時，安裝在輸送機上的速度傳感器就會發生作用。速度傳感器主要是依靠發送的信號使得控制裝置發生延時，保護電路，并及時切斷電機供電;d)溫度傳感器。在滾筒溫度不超限時，溫度傳感器輸出接點開路，連接到控制裝置后，輸送機能正常工作。當滾筒溫度超限后，滾筒旁的溫度傳感器將會起作用，此時傳感器的輸出點閉合，控制裝置溫度保護電路動作，使執行部分切斷電動機供電，起到溫度保護作用;e)煙霧傳感器。升壓電路、煙霧探頭電路、聲音報警電路和輸出電路是煙霧傳感器的主要組成部分。當巷道因為各種原因產生煙霧時，位于巷道中間的傳感器受到煙霧影響，會發出報警信號并切斷電源;f)撕裂傳感器。當皮帶運輸機的膠帶發生橫向撕裂時，下垂的膠帶帶動撕裂傳感器橫桿，橫桿帶動豎桿倒下，從而使前后傳輸線脫離，并與零線相接使控制箱在電氣上起到急停閉鎖作用，立即停車。該傳感器是不能自動復位的。只有人為使傳感豎桿重新立起來才能恢復正常運行狀態。雖然上膠帶和下膠帶運行方向相反，但傳感器正好是以支點為中心兩個方向運動，與上下膠帶一致，故上下膠帶的原理是相同的;g)跑偏傳感器。膠帶發生一定的傾斜時，內部開關會發生作用，使音頻震蕩電路工作，產生1000Hz音頻聲，因而系統中的所有揚聲器發出聲音，表示有膠帶跑偏。當傾斜角度>60°時，內部急停開關閉合，其作用同中途停車開關作用。

　　1.2.3KPZ型礦用轉載點自動噴霧裝置膠帶輸送機在運輸物料轉載時會產生大量粉塵，不但危及煤礦安全生產，還會影響作業人員的身體健康。KPZ型輸送機轉載點自動噴霧降塵裝置是防塵滅塵的理想設施。a)工作原理簡介。該裝置由主機、電動球閥、運輸機工作狀態傳感器組成。其原理為：主機在接受到物料的移動信號后，其電動球閥打開，進而產生水幕，從而實現礦井的防塵;b)性能特點。(a)該裝置為多功能控制。1臺主機可同時配備多個傳感器，實現防塵滅塵、噴霧降溫、噴霧滅火等功能;(b)根據安裝地點和功能不同，可選擇一種或幾種傳感器使用，控制方式靈活;(c)配上煙霧、溫度、觸控、粉塵傳感器，可實現防塵、滅火及火情動態監測;(d)可接入監測系統或運輸監測系統接口，實現監測、報警與控制;(e)具有節水功能。運輸機上有物料移動時5s～7s防塵水幕自動打開，停機2s后，水幕自動關閉;(f)該裝置主機設有工作狀態顯示窗，可顯示電源、物料、防塵、防火等信息;

　　1.2.4MCGS觸摸屏MCGS觸摸屏采用了高檔的軟件系統平臺(WinCE操作系統和MCGS的嵌入版組態軟件)，具有強大的界面組態功能及強大的數據處理能力，能實現動態界面制作及數據保存、查詢、制作趨勢曲線和報表。

　　1.2.5本安型操作臺PLC總站、網絡交換機及嵌入式觸摸屏是本安型操作臺的主要設備，具備兩條皮帶的起停控制、狀態顯示、急停閉鎖和與皮帶沿線設備語音通話功能，從而使設備有了很好的操作性，并能結合其它設備使用。

　　1.2.6隔爆兼本安型就地操作控制箱本操作控制箱內裝有防爆本安型PLC，可實現檢修、集控及各種保護，在運行時指示燈顯示不同狀態來實現不同功能。a)檢修：為防止錯誤操作帶來惡性后果，打破了皮帶連鎖關系，同時起停控制線路就地斷掉，檢修時不會產生任何誤動作;b)集控：開關旋轉到集控位置，主操作臺進行控制，反之閉鎖;c)指示燈：煤位傳感器、顯示物流傳感器、溫度傳感器、跑偏傳感器、速度傳感器、撕裂傳感器、煙霧傳感器保護狀態，正常狀態綠燈亮，報警時紅燈亮;d)就地：就地主要有手動和自動兩種模式。當開關位于就地位置時，手動狀態下按下停止按鈕機器停止，自動位置時皮帶若有煤，則延時3s自動啟動皮帶機，無煤時自動停止皮帶機。

　　2結語

　　系統有很強的組網和擴展能力，可進行以太網網絡、485總線(CAN、PPI、MODBUS、MPI、PROFI-BUS)組網擴建。因此系統具有很強的可接入性，這樣既節省人力又節省物力，真正實現了設備的高效合理配置。且每個環節故障都可在井上上位機和井下嵌入式計算機上顯示報警，并指出故障位置，維護更方便、簡單，是值得煤礦推廣應用的自動化控制方案。