晉寧磷礦膠帶運輸係統主要運輸對象為磷礦石，設計能力100萬t/a，生產能力可達350 t/h。原礦經采場破碎站，破碎至25mm以下，經廠內1#帶、1～5#高強度鉛繩芯膠帶輸送機，廠內3#、4#、5#膠帶通過1#、2#堆取料機到達配礦場，完成運輸過程。全長13.15km，其中l#～5#高強度輸送機總長12.68km，為國內之最。
PLC直接控製設備主要參數見表1。
2 、PLC控製簡介
PLC為Prcgarnmable lcgic oDntmller的英文字母簡寫+即可編程邏輯控製器。定義為可將邏輯運算、順控操作、限時、計ji算suan及ji算suan術shu運yun算suan等deng控kong製zhi程cheng序xu用yong一yi串chuan指zhi令ling形xing式shi存cun放fang到dao存cun貯zhu器qi中zhong，然ran後hou根gen據ju所suo存cun貯zhu的de控kong製zhi內nei容rong經jing過guo數shu字zi模mo擬ni等deng輸shu入ru輸shu出chu部bu件jian對dui生sheng產chan設she備bei或huo生sheng產chan過guo程cheng進jin行xing控kong製zhi的de裝zhuang置zhi，是shi加jia世shi紀ji印yin年nian代dai末mo隨sui計ji算suan機ji技ji術shu發fa展zhan起qi來lai的de一yi種zhong新xin型xing工gong業ye通tong用yong控kong製zhi器qi，可ke有you效xiao地di代dai替ti傳chuan統tong繼ji電dian器qi控kong製zhi係xi統tong和he其qi它ta類lei型xing的de順shun序xu控kong製zhi器qi，通tong常chang借jie助zhu梯ti形xing圖tu進jin行xing程cheng序xu設she計ji，以yi滿man足zu不bu同tong設she備bei的de多duo變bian控kong製zhi要yao求qiu，使shi控kong製zhi係xi統tong具ju有you極ji大da的de柔rou性xing和he通tong用yong性xing。
1個PLC站點主要由主機部分、輸入模塊、輸出模塊及編程器4部分組成，控製原理見圖1。
3、晉寧磷礦PLC係統的配置及功能
1)晉寧磷礦PLC控製係統，采用的是天津諾迪亞可編程控製有限公司MODICON 984係列產品，由7台不同型號主機、21塊輸入模塊、16塊輸出模塊等主要部件構成7個獨立本地站，中控室主機通過9個光端機（3M公司生產）和約14km長的光纜與6個PLC控製站構成一個MB+工業控製網絡，軟件由MODSOFT控製程序軟件及UNICELL MP上位監控係統構成，附屬設備有FM+工業微機(486)，PM+工業終端，NEC大屏幕投影儀等，完成對整個原礦運輸係統的數據采集和監控功能。
主機、輸入、輸出模塊性能指標見表2、表3。
3.2功能
晉寧磷礦PLC係統主要完成啟動、停機及上位監控等功能。
1)其中啟動分為：①程度啟動，自大破碎堆取料機自上而下順序延時啟動，要求皮帶沿線不帶料；②中控室再啟動，又稱帶料啟，從堆取料機至大破碎，自上而下逆料流動，常用於故障後再啟動。啟動指令都由中控室發出。
2)停機：①正常停機即程序停機，自上而下順料流延時停機。②故障停機，在運行過程中，出現故障實現聯鎖停機。又分為人為停機：中控室設有各帶急、停按鈕，各轉動站設前、後急停按鈕；事故停機：堵料跑偏、縱向撕裂、打滑、拉緊小車過程5項皮帶保護傳感器動作而自動發出停機指令。
3)上位監控主要包括：全線運行、狀態、故障點和計時計量顯示等功能。
3.3主要控製流程
圖2是膠帶運輸線正常啟動（順啟），正常停車的PLC控製程序流程，其中xo，XT子程序分別表示對應的高強帶啟動與停機過程功能塊。由於大部分高強帶是由首尾電機共同驅動，所以xQ，XT子程序隻是邏輯概念上的“功能塊”，實際上分由首尾2台主機分別控製，通過站間數據傳遞完成該高強帶的啟停操作。例如4Q子程序中，4MI、4M2由5#站主機控製，而4M3則由4#站主機控製。啟動過程為接到4M啟動信號，4M1電機啟動，4MI=1信號延時10 s啟動4M2，同時將此信號傳遞至4#站啟動4M3電機。當4M=(4M1 AND 4M2 AND 4M3)=1，則表示高強4#帶啟動正常。
dailiaoqidongliuchengyuzhengchangqidongxiangfan，youduidoujizhiposuizhanniliaoqidongershang，qidongshijianjiaoshunqiguochengduan，kedailiaoqidong，shimuqiancaiyongzuiduodeqidongfangshi。lingyizhuyaoliuchengweiguzhangtingji，zaiguzhangxinhaocaijihouguzhangdianyishang（包括故障點）皮帶同時停機（急停），故障點以下轉入正常停機（延時停）流程。
4、控製原理
1)各本地站主機通過B809輸入模塊及MB+通訊接口，接受各種現場信息及控製指令，經用戶程序運算後輸出至B808模塊控製設備，並通過MB+通訊口其它節點傳遞信息。主要原理見圖3。
以下是程序中各變量功能說明：
oxxx-是開出（或線圈）可用來驅動聯接在輸出模塊上的工業現場控製部件，或設定數據存儲器SR中的1個或多個內部線圈。對應線圈隻可使用1次，對應觸點可多次使用，功能相當於繼電器。
1XXX-開入，通/斷狀態由1個輸入模塊所控製，可在程序中驅動觸點。常用於指令發出和現場信息采集。
4XXX-輸出或保持寄存器，在SR中存放數值信息或將信息送到輸出模塊。可做全局定義，完成站間數據的傳遞，1個寄存器可存放16個開出狀態。
2)本PLC係統通過多用複合網橋BM85構成MODBUS PLU（即MB+）網絡，采用對等通訊，按廣播方式即無應答方式，此時下節點可通過全局數據（需定義）形式向網上所有節點發布信息或訪問，通過令牌（在網絡中進行接點編號順序傳遞的1組代碼）周轉實現數據或指令的傳遞，令牌工作方式見圖4。
令牌周轉順序按節點地址（硬件設置），從低到高順序循環周轉。
網絡主要功能通常為讀開出開入狀態，讀/寫保寄存器內容和讀輸入寄存器和強線圈接通或斷開。
3)各站間數據通訊協議原理見圖5。1KT～10KT分別為1#站至中控室主機的BTT地址定義，另外BM85及2台計算機地址分別為14、15、17，在圖5中未標注。本協議旨在用最少的數據交換、寄存器定義完成網絡控製功能。其中～一表示單向寫通訊。程序初定義1個寄存器( 4XXX)作為全局變量即可，協議中（中控）10KT—一1KT～6KT通過各站主機定義40500寄存器為全局變量，完成中控向各站同時發布指令。代表雙向通訊，程序中需定義兩個寄存器存人和寫出狀態。
5、PLC係統控製流程的改進完善
PLC控製係統程序，從設備安裝、調試到投入使用僅半年時間，通過近年來的生產實踐，係統暴露出了一些缺陷，為完善生產工藝、消除設備事故隱患，對原有係統控製程序必須進行適當改進。
1)13 km膠帶運輸線穿過地區多為農田山林，兩芯光纜經常被鼠類動物咬斷，以及光端機模塊突發故障、控製站PLCzhujidiaodiandengyuanyinjunhuidaozhixitongqianhoujiediantongxunzhongduan，youyukongzhiwangluoshixianxingwangluo，tongxunzhongduanguzhangshilingpaigongzuofangshishouzu，guzhangdianyishangjiediankongzhishujubunengdedaogengxin，rengranbaochiyuanyouzhuangtai，zhongkongshijiaodaiyunxingzhishiyejunweizhengchangjiaxiang，shijishangxitongyichuyubanshikongzhuangtai，zaitongxunzhongduanguochengzhongruguoguzhangdianyixiarenyijiedianchanshengtingjixinhao，jiangdaozhipidaixianxia．段已停機而上段仍然正常運行，造成堵料、撕帶、過載等嚴重後果。
經程序分析發觀，在運行過程中所有節點程序傳遞數據均為“0”、“1”固gu定ding狀zhuang態tai量liang，必bi須xu在zai程cheng序xu定ding義yi的de控kong製zhi指zhi令ling產chan生sheng後hou，狀zhuang態tai量liang才cai發fa生sheng變bian化hua，所suo以yi在zai係xi統tong通tong訊xun中zhong斷duan時shi，控kong製zhi站zhan點dian數shu據ju得de不bu到dao刷shua新xin，原yuan有you數shu據ju被bei鎖suo定ding，係xi統tong硬ying件jian沒mei有you識shi別bie功gong能neng，程cheng序xu仍reng按an原yuan指zhi令ling執zhi行xing而er造zao成cheng事shi故gu。由you此ci找zhao到dao突tu破po口kou，可ke在zai傳chuan遞di信xin息xi中zhong加jia入ru隨sui時shi變bian量liang，作zuo為wei通tong訊xun識shi別bie碼ma，通tong訊xun正zheng常chang的de時shi候hou，接jie收shou該gai量liang為wei變bian化hua量liang，通tong訊xun不bu正zheng常chang時shi，該gai碼ma被bei鎖suo定ding為wei常chang量liang，由you此ci差cha異yi來lai控kong製zhi各ge本ben地di站zhan內nei部bu程cheng序xu，達da到dao故gu障zhang停ting機ji目mu的de。
由於是線性網絡，可在根節點和末節點10KT，1KT中分別設立信號發生器及檢測器各1套(tao)，中(zhong)間(jian)節(jie)點(dian)隻(zhi)需(xu)設(she)立(li)信(xin)號(hao)檢(jian)測(ce)器(qi)。通(tong)訊(xun)識(shi)別(bie)信(xin)號(hao)及(ji)通(tong)訊(xun)故(gu)障(zhang)信(xin)號(hao)傳(chuan)遞(di)與(yu)原(yuan)通(tong)訊(xun)協(xie)議(yi)一(yi)致(zhi)，中(zhong)控(kong)信(xin)號(hao)向(xiang)各(ge)站(zhan)同(tong)時(shi)發(fa)送(song)，若(ruo)中(zhong)間(jian)某(mou)節(jie)點(dian)出(chu)現(xian)通(tong)訊(xun)故(gu)障(zhang)，中(zhong)控(kong)室(shi)將(jiang)接(jie)收(shou)不(bu)到(dao)1KT所發出的信號數據而發出故障停機指令，使故障點以下站點停機；此時故障點以上節點也將同時收不到中控發出信號數據而自動轉入通訊故障停機程序，從而到達保護設備目的。
信號發生器信號檢測器的梯形圖程序設計見圖7、圖8所示。
①信號發生器
②信號接收器
當00074線圈（發生器來）狀態為間隔0.5s“0”、“l”變化時，線圈00011輸出為“O”表示通訊正常；當00074線圈持續Is以上均為“0”或“1”，00011輸出都為“1”，表示通訊故障，產生停機信號。
此設計可對Is以上的通訊故障作出及時處理，避免了相應的事故，加強了係統的安全性，通過軟件程序控製，達到了解決原係統內固有缺陷的目的。
2)原程序故障停機流程設計不合理。原流程不論故障大或小，采取“一刀切”直至全線停完，待故障排除後，再中控執行再啟動（帶料啟動），全(quan)線(xian)自(zi)上(shang)而(er)下(xia)啟(qi)動(dong)。實(shi)踐(jian)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)，許(xu)多(duo)故(gu)障(zhang)停(ting)機(ji)都(dou)沒(mei)有(you)必(bi)要(yao)全(quan)線(xian)停(ting)機(ji)，比(bi)如(ru)發(fa)生(sheng)堵(du)料(liao)事(shi)故(gu)，則(ze)必(bi)須(xu)要(yao)求(qiu)故(gu)障(zhang)點(dian)以(yi)下(xia)運(yun)輸(shu)繼(ji)續(xu)運(yun)轉(zhuan)方(fang)能(neng)處(chu)理(li)。設(she)備(bei)無(wu)須(xu)頻(pin)繁(fan)啟(qi)停(ting)，這(zhe)在(zai)電(dian)耗(hao)和(he)時(shi)間(jian)上(shang)均(jun)造(zao)成(cheng)浪(lang)費(fei)，同(tong)時(shi)影(ying)響(xiang)了(le)電(dian)器(qi)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，使(shi)電(dian)器(qi)故(gu)障(zhang)點(dian)增(zeng)多(duo)。若(ruo)將(jiang)故(gu)障(zhang)停(ting)機(ji)流(liu)程(cheng)改(gai)為(wei)：故gu障zhang點dian前qian端duan急ji停ting而er故gu障zhang點dian以yi後hou仍reng正zheng常chang運yun行xing，等deng故gu障zhang點dian排pai除chu後hou，中zhong控kong發fa出chu故gu障zhang消xiao除chu及ji故gu障zhang點dian再zai啟qi動dong指zhi令ling，膠jiao帶dai由you原yuan故gu障zhang點dian向xiang上shang啟qi動dong即ji可ke，若ruo故gu障zhang在zai短duan時shi間jian內nei不bu能neng排pai除chu，再zai由you中zhong控kong執zhi行xing全quan線xian停ting機ji。此ci流liu程cheng隻zhi需xu在zai原yuan有you程cheng序xu基ji礎chu上shang作zuo適shi當dang修xiu改gai，加jia入ru一yi個ge判pan斷duan語yu句ju即ji可ke。
3) 由(you)於(yu)膠(jiao)帶(dai)輸(shu)送(song)機(ji)上(shang)的(de)各(ge)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)可(ke)靠(kao)，常(chang)發(fa)出(chu)誤(wu)動(dong)信(xin)號(hao)，而(er)程(cheng)序(xu)隔(ge)離(li)後(hou)，又(you)達(da)不(bu)到(dao)應(ying)起(qi)功(gong)能(neng)，埋(mai)下(xia)了(le)隱(yin)患(huan)。可(ke)將(jiang)原(yuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)動(dong)作(zuo)一(yi)停(ting)機(ji)信(xin)號(hao)方(fang)式(shi)改(gai)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)動(dong)作(zuo)一(yi)延(yan)時(shi)並(bing)報(bao)警(jing)一(yi)停(ting)機(ji)信(xin)號(hao)。在(zai)延(yan)時(shi)報(bao)警(jing)過(guo)程(cheng)中(zhong)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可(ke)解(jie)除(chu)誤(wu)信(xin)號(hao)，保(bao)持(chi)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)。其(qi)它(ta)如(ru)在(zai)程(cheng)序(xu)中(zhong)還(hai)可(ke)增(zeng)加(jia)主(zhu)回(hui)路(lu)電(dian)源(yuan)指(zhi)示(shi)，電(dian)源(yuan)缺(que)相(xiang)保(bao)護(hu)，聯(lian)係(xi)報(bao)警(jing)等(deng)其(qi)它(ta)功(gong)能(neng)，以(yi)使(shi)PLC係統發揮更大功效。
6、存在問題
PLC係(xi)統(tong)由(you)於(yu)其(qi)卓(zhuo)越(yue)的(de)性(xing)能(neng)，靈(ling)活(huo)的(de)程(cheng)序(xu)控(kong)製(zhi)，對(dui)提(ti)高(gao)本(ben)礦(kuang)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)起(qi)到(dao)了(le)很(hen)大(da)作(zuo)用(yong)，同(tong)時(shi)它(ta)尚(shang)存(cun)在(zai)某(mou)些(xie)問(wen)題(ti)，需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)探(tan)討(tao)和(he)解(jie)決(jue)，主(zhu)要(yao)有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)：
1)通訊光纖選型早，性能指標差，中繼站光端機多，加之全線高差大，晝夜溫差大等外部因素，經常出現通訊不穩定的現象。
2)保護傳感器不可靠性有待改進。
3)電流、功率、溫度、張力等模擬數據采集的棄用使PLC係統潛力未能很好開發，自控程度受到限製。
相關輸送機產品：
1、刮板輸送機
2、螺旋輸送機
3、皮帶輸送機
