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摘 要：针对井下皮带运输的重要性，一旦出现问题将给煤矿企业带来巨大的经济损失，对此提出一种皮带运输机状态监测系统。通过利用PLC、触摸屏、S7-200PLC等对系统进行硬件和软件方面的开发，从而实现了状态分析、故障预警与诊断、实时监测等功能，从而通过网络即可实现对皮带运输机的监测，提高了煤矿工作效率，减少了生产成本，为煤矿自动化奠定了基础。
关键词：矿井；皮带运输机；PLC；实时监测；自动化
在煤矿生产中，皮带运输作为煤矿生产的重要设备，对煤炭运输和安全起着非常重要的作用。在煤矿皮带运输机运行中会经常出现跑偏、烟雾、打滑等问题，甚至在运行的过程中出现机械故障。如果在运输的过程中出现故障，会派大量的人员对皮带运输通道进行检查，给煤矿企业造成巨大的经济损失，甚至出现安全事故。而随着网络技术、传感器技术、芯片技术的发展，人们开始逐步将其应用到工业生产中。对此，根据矿井工艺要求，提出一种基于芯片技术、传感器技术的状态检测系统，并对系统实现进行了研究。
一、系统工作原理及硬件设计
对皮带运输机来讲，在皮带运输的过程中任何的断带、打滑、划伤等异常状态都会给煤矿的生产带来严重的损失，因此为避免类似问题的产生，必须对皮带速度、电机转速作为主要的监测量。另外皮带运输还包括烟雾、跑偏、温度等进行监测，并将运行状态转换为电信号，最后将信号传递给后台，等待后台的命令。而本文则以煤矿的三个皮带运输为例，将其整体架构设计为如图1所示。
通过图1看出，架构可以分为三层：物理层、传输层和处理层。其中物理层主要包括温度传感器、速度传感器、烟雾传感器等众多组成，主要负责对皮带运输机的各种基础数据进行采集。其中振动传感器则直接输出4～20毫安的电流信号，并通过放大器将电流转换为0-5伏的电压信号，再将其直接送入到8路EM231的扩展模块当中；其中的温度传感器则直接将4到20毫安的电流信号直接送入到 4 路 EM231 的模块中，而其他的传感器则输出数字量，直接将其接入 PLC 的数字量输入或其数字量扩展模块 EM221。
而在数据采集和传输层之间，包含着三个相同的PLC分站，这些分站主要是由PLC和触摸屏自称，用于对现场采集数据的监测和数据处理，并将其采集到的画面进行显示，并最终实现与上机位的通信。
处理层主要负责对搜集到的数据进行显示和处理，并记录查询相关的历史数据、报警记录等。
二、系统软件部分设计
对本系统的设计中，采用 MCGS 组态软件和西门子
S7-200 的编程软件对系统进行开发，其中MCGS软件主要对皮带运输机整体的运行状态进行监测，而组态软件的功能是实现人机交互的界面，从而实现系统的可视化。通过上述的设计与开发，可以得到如图2所示的报警记录。
对该窗口的实现，是将报警窗口与报警组两组对象相互连接，从而使得工作人员可直接通过图1的界面看到皮带运输中存在的设备异常问题，并尽快的对这些故障进行诊断，从而确定传输中的故障类型，以此缩短对运输通道的维修时间。
三、結语
通过从硬件和软件的角度对皮带运输监测系统的设计，并结合传感器技术、数据传输技术等实现了对皮带运输的监控，大大提高了煤矿企业的运输效率。
参考文献：
[1] 彭杰刚，宁静等.传感器原理及应用[M].电子工业出版社，2012
[2] 庞科旺，刘维亭.PLC变频器与电气控制[M].中国电力出版社，2012
关键词：矿井；皮带运输机；PLC；实时监测；自动化
在煤矿生产中，皮带运输作为煤矿生产的重要设备，对煤炭运输和安全起着非常重要的作用。在煤矿皮带运输机运行中会经常出现跑偏、烟雾、打滑等问题，甚至在运行的过程中出现机械故障。如果在运输的过程中出现故障，会派大量的人员对皮带运输通道进行检查，给煤矿企业造成巨大的经济损失，甚至出现安全事故。而随着网络技术、传感器技术、芯片技术的发展，人们开始逐步将其应用到工业生产中。对此，根据矿井工艺要求，提出一种基于芯片技术、传感器技术的状态检测系统，并对系统实现进行了研究。
一、系统工作原理及硬件设计
对皮带运输机来讲，在皮带运输的过程中任何的断带、打滑、划伤等异常状态都会给煤矿的生产带来严重的损失，因此为避免类似问题的产生，必须对皮带速度、电机转速作为主要的监测量。另外皮带运输还包括烟雾、跑偏、温度等进行监测，并将运行状态转换为电信号，最后将信号传递给后台，等待后台的命令。而本文则以煤矿的三个皮带运输为例，将其整体架构设计为如图1所示。
通过图1看出，架构可以分为三层：物理层、传输层和处理层。其中物理层主要包括温度传感器、速度传感器、烟雾传感器等众多组成，主要负责对皮带运输机的各种基础数据进行采集。其中振动传感器则直接输出4～20毫安的电流信号，并通过放大器将电流转换为0-5伏的电压信号，再将其直接送入到8路EM231的扩展模块当中；其中的温度传感器则直接将4到20毫安的电流信号直接送入到 4 路 EM231 的模块中，而其他的传感器则输出数字量，直接将其接入 PLC 的数字量输入或其数字量扩展模块 EM221。
而在数据采集和传输层之间，包含着三个相同的PLC分站，这些分站主要是由PLC和触摸屏自称，用于对现场采集数据的监测和数据处理，并将其采集到的画面进行显示，并最终实现与上机位的通信。
处理层主要负责对搜集到的数据进行显示和处理，并记录查询相关的历史数据、报警记录等。
二、系统软件部分设计
对本系统的设计中，采用 MCGS 组态软件和西门子
S7-200 的编程软件对系统进行开发，其中MCGS软件主要对皮带运输机整体的运行状态进行监测，而组态软件的功能是实现人机交互的界面，从而实现系统的可视化。通过上述的设计与开发，可以得到如图2所示的报警记录。
对该窗口的实现，是将报警窗口与报警组两组对象相互连接，从而使得工作人员可直接通过图1的界面看到皮带运输中存在的设备异常问题，并尽快的对这些故障进行诊断，从而确定传输中的故障类型，以此缩短对运输通道的维修时间。
三、結语
通过从硬件和软件的角度对皮带运输监测系统的设计，并结合传感器技术、数据传输技术等实现了对皮带运输的监控，大大提高了煤矿企业的运输效率。
参考文献：
[1] 彭杰刚，宁静等.传感器原理及应用[M].电子工业出版社，2012
[2] 庞科旺，刘维亭.PLC变频器与电气控制[M].中国电力出版社，2012