一、前言
随着采煤设备及采煤工艺的改进、原煤产量不断提高，胶带机运输系统在煤矿生产中起着关键性作用，胶带机控制系统是否优越、可靠，从某种意义上说，决定了一个煤矿的生产能力大小和自动化程度的高低。
二、系统概述
本项目以某煤矿的皮带机为控制对象，基于南大傲拓NA400PLC和组态王软件的监控系统设计。系统由PLC柜、操作柜、高压柜、低压柜、张紧装置、皮带机保护等设备组成 。
1、系统整体结构
图1 系统整体结构图
本系统采用南大傲拓公司推出的 NA400 中型 PLC 作为控制器连接现场设备，如张紧装置 、皮带机保护等 ，其他部分设备则直接通过相应 的 I／0单元模块与 PLC连接 。PLC系统硬件配置如图2所示。
图2 NA400PLC硬件配置
2、 监控系统
上位监控层设有一台工控机 ，通过以太网通讯方式和现场PLC连接 ，利用组态王软件 Kingview6.53对设备进行组态 ，操作人员可以实时对皮带机状态进行监控。
三、系统组成
本项目皮带机变频控制系统主要分为五个部分：PLC控制部分、变频驱动部分、自动张紧部分、胶带输送机保护部分、上位监控部分。
1、 PLC控制系统
PLC控制系统分为PLC控制柜、操作台等几部分。
操作台设置1台HP液晶显示器，实现整机控制，运行状态指示和配套系统信息反馈。
在操作台上，可以进行控制回路和主回路的通断电、启动预警、启动停止皮带机操作，同时可以观察变频装置的状态、抱闸的状态、卸料点的状态、张紧装置和胶带保护装置的反馈信息。控制方式的选择集控自动/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自动启停；集控手动时，可在显示器上操作各设备，无闭锁和联动关系；就地时，在操作台上利用按钮操作。
2、变频驱动部分
主要由变频器及驱动部分、通讯接口等组成，用于控制电机的运行。接收PLC控制系统给出的控制信号，从而控制整个系统的运行。
3、自动张紧装置
皮带机自动张紧装置用于张紧皮带至皮带启动时的张力，张紧完成后，向控制台发出‘开机信号’，皮带机就可以运转，皮带机正常运转后，张紧装置自动保持皮带张力
4、胶带输送机保护系统
皮带机每50米设置一个双向拉绳开关、配置速度检测仪、两极跑偏开关、溜槽堵塞检测器、纵向撕裂检测器，料流检测仪，烟雾，洒水等传感器。所有控制信号均输入到PLC控制系统中，由PLC控制系统处理控制系统中的所有信号，判断系统的运行情况，根据实际情况控制整个系统的运行，发生故障则报警。
5、上位监控部分
实现胶带机运输系统集中监控，实时监控设备状态和运行参数，并显示数据曲线；完善的信息处理功能，报警信息、运行参数、操作记录等信息自动形成标准格式的数据库文件，并在硬盘长期保存，供信息系统调用。
四、总结
该控制系统已经在用户单位投入运行，并取得了较好的使用效果，整个程序控制系统很大程度上提高了设备的运行和控制水平。系统的各个操作步骤都可以在主控制室通过自动控制完成，运行过程中的速度、电机温度、保护状态等各个参数均可以在主控制画上显示，打印机打印输出运行参数，数据查阅方便。
