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1模糊控制的應用

要實現帶式輸送機的高效、節能、可靠運行，既需要優化帶式輸送機本身的結構設計、完善其功能設計，更為關鍵的是要選擇適合其工作特性的控制器。鑒于帶式輸送機運行過程中存在非線性、動態波動性等模糊特性，選用了人工智能模糊控制系統，可實現對帶式輸送機的精確性和柔性控制。設計的控制系統將人工智能模糊控制與PLC可編程控制完美融合，既能確保控制系統的可靠性、適應性外，又提高了帶式輸送機的智能化、自動化控制水平。采用變頻調速的方式可實現帶式輸送機的速度調控，其中運量偏差G、速度偏差E和速度偏差變化率EC為模糊控制器的輸入量，電動機頻率F為輸出量，由PLC程序對輸入量進行模糊化處理，最終實現帶速與運量的合理匹配。

2控制系統的設計

根據分析可知，帶式輸送機節能控制的關鍵是根據運量變化動態地調控帶速，通過減少輕載和空載狀態下的功率損耗來達到節約能耗的目的。該節能控制裝置的接收來自倉位傳感器的料位信號、帶式輸送機稱重傳感器的重量信號、速度傳感器的速度信號，只要通過對上述信號進行邏輯判斷，便可按照預定的程序智能地控制給煤量和輸送機帶速。控制系統是以S7-300系列PLC作為控制中樞，可實現倉位信號、帶速信號、稱重信號的采集，并利用PLC實現人工智能模糊控制，計算出精確的運行頻率，通過調節變頻器頻率來實現對帶式輸送機速度的控制。同時，各級分站之間的信號傳輸以及通信功能均由PLC實現，帶式輸送機的各種保護功能也通過PLC程序控制實現。

系統預先設定煤倉額定容量的30%～80%為合理存煤量，在這個范圍內，需要測量帶式輸送機實際運量Q，將測量值與設計值進行比較，并以設計的運量為準對帶式輸送機進行變頻調速。當煤倉的實際存煤量超過額定上限時，系統自動發出存煤超限警報，采煤機按指令停機;當煤倉的實際存煤量超過額定容量的80%又未超限時，需要發出減少采煤量的信號，然后以設計運量為參考，通過調節輸送帶速度來調整實際運量;當煤倉的實際存煤量低于額定下限時，系統將發出帶式輸送機的停機信號;當煤倉的實際存煤量低于滿容量的30%但未低于下限時，可減小給煤機給煤量，即減小帶式輸送機的實際運量;當實際運量滿足低速運行條件時(本系統以低于設計額定運量的一半為低速運行條件)，輸送機將自動以設定的低速狀態運行，最大限度地節約電能。

3結語

通過實時監控帶式輸送機及其相關設備的運行狀態，對比實際運量和設計運量，又根據運量變化動態地調控帶速，減小帶式輸送機輕載和空載時的電能損耗，以提高帶式輸送機的有效負載率從而實現節能目的;變頻調速既可以有效地實現動態調速、節能降耗的功能，又可以改善電動機啟動和運行特性，減小對電網的沖擊破壞，間接提高了電動機和帶式輸送機的使用壽命。同時，采用模糊控制理論和PLC控制相結合的方式，能明顯改善帶式輸送機的控制性能，提高自動化控制水平，進一步實現節能模式下對帶式輸送機的智能化控制。

作者：陳一兵 單位：中國煤炭科工集團 武漢設計研究院有限公司