PLC在煤礦電氣自動化過程中的應用研究

王如倉 張冬林 付潤滋 王海峰 鮑增濤

摘要：文章在簡單介紹PLC技術的含義之后，研究此技術在煤礦電氣自動化過程中應用所表現(xiàn)出的優(yōu)勢，并且重點研究此技術在煤礦電器自動化過程中的具體應用情況，以供參考。

關鍵詞：PLC；煤礦電氣自動化；應用

1引言

在目前煤炭行業(yè)之間的競爭更加激烈的形勢下，在煤礦開采深度和難度也不斷增加的同時，為了實現(xiàn)煤炭開采效率的提升以及開采量的增加，提升煤礦企業(yè)的競爭力水平，在煤礦企業(yè)也在不斷推進改革并進行生產設備和技術的改進和創(chuàng)新，這也推動了煤礦開采生產中電氣自動化水平的提高，PLC技術在其中的應用也更加廣泛并發(fā)揮出重要的作用。

2 PLC 技術的含義

PLC技術在應用時所采用的系統(tǒng)屬于操作數(shù)字運算電子系統(tǒng)，而且此系統(tǒng)的運行時通過編程來實現(xiàn)的，通過編程可以實現(xiàn)對生產設備的控制。在PLC技術的應用中表現(xiàn)出具有快捷、簡單以及良好的擴展性能等優(yōu)點。而且其自身具有較強的自診斷能力，可以發(fā)揮其診斷指示功能來診斷自身故障或外圍設備故障，這就大大降低了對其自身故障的檢修難度和工作量。此外，此此技術還可以與UPS系統(tǒng)進行結合，發(fā)揮在斷電情況下對數(shù)據(jù)和資源進行保存的可靠性和穩(wěn)定性。并且可以通過發(fā)揮其編輯功能來對工藝流程進行改變，結合實際生產情況進行編程，實現(xiàn)對設備工作順序以及工作方式的改變，主要目的就是實現(xiàn)時間的節(jié)省以及生產效率的提高。

3 PLC在煤礦電氣自動化過程中的應用優(yōu)點

在煤礦電氣自動化過程中進行PLC技術的應用，所表現(xiàn)出的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾點：首先就是在應用中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性以及抗干擾能力。這主要是由于PLC技術在應用中需要對集成電路技術進行大規(guī)模的應用，這樣就可以實現(xiàn)電氣自動化運行中系統(tǒng)整體可靠性的提升。加之可以發(fā)揮其自我檢測功能，及時發(fā)現(xiàn)其運行中的故障并報警，可以有效實現(xiàn)設備運行中故障概率的降低以及生產效率的提高。其次就是具有強大的功能以及簡單維護簡單、能耗較低的有地啊你。這不僅表現(xiàn)在目前的PLC技術比較成熟，數(shù)據(jù)運算和邏輯處理功能的應用比較便捷且滿足煤礦自動化生產的需求。而且通過PLC控制器來對邏輯進行存儲，實現(xiàn)了外部接線數(shù)量的減少。其自身可以進行在線編程，因此也可以實現(xiàn)批量生產，具有較低的價格，運行中的能耗也比較低。最后就是表現(xiàn)出具有簡單的編程語言的優(yōu)點。主要是通過梯形圖語言進行編程，也便于此技術的推廣和應用。

4 PLC在煤礦電氣自動化過程中的具體應用

4.1在提升機中的應用

PLC技術在煤礦提升機中的應用，主要就是對其中的繼電器進行改造，并且主要是依靠大功率晶閘管變流器和可編程控制器來實現(xiàn)的。在進行改造的過程中，在明確需要保留的部件之后，實現(xiàn)改造成本的降低。然后在將舊的操作臺移走之后對新的操作臺進行安置，對電樞回路進行調整，結合實際情況進行刀閘的添加，這樣就可以完成對舊系統(tǒng)的改造。在經過一段時間的調試之后就可以將新系統(tǒng)投入使用，而且在運行初期出現(xiàn)問題時還可以通過舊系統(tǒng)來進行暫時代替。在上述改造過程中需要盡量選擇長期工作的技術人員參與到整個改造過程中，在對改造質量進行嚴格控制的同時，便于其開展故障維修工作。在上述改造過程中還需要通過實時監(jiān)控系統(tǒng)的應用來實現(xiàn)對設備運行狀況的監(jiān)控，節(jié)省新系統(tǒng)調試時間的同時也實現(xiàn)調試效率和質量的提升。尤其是在其中開展傳感器的校驗和檢測工作中，需要采用在線送電測試的方式來開展參數(shù)的測量和監(jiān)控工作。而且通過可編程控制器來實現(xiàn)對裝卸載系統(tǒng)的在線調試，實現(xiàn)調試時間的縮短以及對調試工作的簡化。

4.2在帶式輸送機中的應用

PLC技術在帶式輸送機中的應用主要的效果就是可以實現(xiàn)皮帶機輸煤系統(tǒng)效率的提升以及耗能的節(jié)省。針對其中比較重要的信號采集以及處理系統(tǒng)，其中比較關鍵的部分就是PLC系統(tǒng)。尤其是煤礦井下的作業(yè)換進比較復雜和惡劣，存在較強的電磁干擾現(xiàn)象。這就可以通過PLC技術來進行現(xiàn)場信號的采集，發(fā)揮其具有較強適應性和抗干擾能力的優(yōu)勢，對所采集的信號進行運算來實現(xiàn)對設備的控制。

4.3在主扇風機中的應用

針對煤礦井下比較重要的通風機來說，采用自動模式進行啟停的過程中，需要通過工控機向PLC發(fā)出指令，通過PLC中的程序來作出相應的動作。而且在系統(tǒng)運行中可以通過PLC系統(tǒng)來對輸入點進行掃描以及對風門狀態(tài)、溫度巡檢儀的繼電器信號等進行讀取，或者是對主要的甲烷濃度以及振動參數(shù)等模擬量輸入信號進行讀取。通過此系統(tǒng)讀取上述信號之后開展檢測工作，通過對于警戒限額的對比來自動發(fā)出相應的報警。

4.4在主排水泵中的應用

在主排水泵中進行PLC技術的應用，主要發(fā)揮其保護、控制以及遠程通信和監(jiān)控、調度等功能。在應用此PLC技術的自動化控制系統(tǒng)中，主要的組成部分就是通信接口、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、信號采集裝置以及機房設備和電控設備等。此系統(tǒng)也被分為控制層、地面監(jiān)控主站層以及機械設備層等三個層次。在主排水泵中的應用可以發(fā)揮PLC技術較高穩(wěn)定性的優(yōu)點，重點發(fā)揮其故障診斷以及設備保護等功能，而且在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時還可以通過人工控制地方式來確保水泵的正常啟動，以及實現(xiàn)系統(tǒng)巡查、截面切換和故障復位等功能。

4.5在設備集中控制中的應用

在煤礦生產中的綜采工作面以及煤炭地面篩分系統(tǒng)中應用PLC技術可以實現(xiàn)對設備的集中控制。重點就是針對其綜采工作面中的采煤機、轉載機、破碎機以及帶式輸送機來說，通過PLC技術的應用可以實現(xiàn)對這些設備啟停的集中控制，并且可以集中監(jiān)視這些設備的運行參數(shù)和狀態(tài)。通過此技術的應用以及實現(xiàn)集中控制，不僅可以保證整個系統(tǒng)的運行安全，還可以實現(xiàn)運行效率的提升以及運行成本的節(jié)約。在其中的篩分系統(tǒng)中的應用，則可以針對其中存在的較多設備來實現(xiàn)集中控制功能，通過PLC集中控制系統(tǒng)主站以及分站的建立來實現(xiàn)通訊功能。通過此種集中控制功能的發(fā)揮來保證順煤流停車和逆煤流起車，監(jiān)視其運行參數(shù)和狀態(tài)，針對其運行中的故障及時發(fā)出報警信號。

5結語

目前PLC技術在煤礦電氣自動化中的應用表現(xiàn)在提升機、帶式輸送機、主扇風機、主排水泵以及設備集中控制中的應用，而且發(fā)揮其良好的穩(wěn)定性和安全性的特點，在保證煤礦生產安全的同時，也實現(xiàn)煤礦設備故障概率和能耗的降低以及生產效率的提升，對于提升煤礦企業(yè)的經濟效益以及市場競爭力發(fā)揮著重要作用。

參考文獻：

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