plc在煤礦自動化系統(tǒng)中的邏輯控制作用

黃傳升

摘要：本文概述了PLC技術(shù)在煤礦通風機自控系統(tǒng)中應用的意義，概述了PLC技術(shù)的工作原理，確定了基于PLC的煤礦通風機自動控制系統(tǒng)的工作原理并展開作了詳細的闡述。本來意在為PLC技術(shù)在煤礦通風機自控系統(tǒng)中的應用提供理論依據(jù)，提高煤礦開采的自動化水平和安全可靠性。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);煤礦自動化系統(tǒng)

引言

我國煤炭儲量豐富，但隨著煤炭開采的持續(xù)進行，開采深度也在逐漸增大。隨著煤炭開采深度與開采強度的增加，以及開采自動化程度的提高，礦井內(nèi)的瓦斯含量、壓力與涌出量越來越大，這勢必會延長礦井的通風線路，加大通風阻力，同時，礦井及采區(qū)所需風量也大幅提高，所以，礦井通風系統(tǒng)也需要更新?lián)Q代，否則，便不能滿足礦并通風能力的需要，自然也會影響到煤礦的安全生產(chǎn)。礦井通風系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，在礦井通風系統(tǒng)中引入PLC可編程自動化控制技術(shù)，可以更有效地監(jiān)控礦井通風情況，并做出準確、及時的調(diào)整，為預防、降低瓦斯爆炸等事故的發(fā)生，提供卓有成效的安全保障。在這種形勢下，礦井通風系統(tǒng)引入PLC可編程控制技術(shù)，以礦井氣壓壓力和瓦斯?jié)舛葹橹骺貐?shù)，對通風系統(tǒng)中的電動機運轉(zhuǎn)速度和工作過程進行有效控制，使礦井通風機達到高效通風、安全通風、節(jié)能通風的目的，而且PLC控制系統(tǒng)還具備保證電機安全運行的保護及故障報警等功能，尤其重要的是，當瓦斯?jié)舛冗_到設(shè)定的危險數(shù)值時，PLC控制系統(tǒng)還可以自動報警，在礦井緊急狀況下需要反風操作時，能夠一鍵反風，極大地提升了煤炭開采的安全系數(shù)。

一、PLC技術(shù)簡析

1.PLC技術(shù)是一種比較完善的數(shù)字運算操作系統(tǒng)，是可控范圍內(nèi)大量可編程存儲器的集合，能夠高效快速地完成內(nèi)部儲存，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行科學合理地分析和計算，從而保證整個可控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。目前PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)體系中得到了十分廣泛的應用，作為一種高性能、高科技含量的可編程控制技術(shù)，PLC技術(shù)在煤礦機電系統(tǒng)控制中的應用能夠確保煤礦機電系統(tǒng)不受惡劣生產(chǎn)環(huán)境和條件的影響，通過相關(guān)的操作步驟就可以完成相關(guān)的機電操作，在煤礦生產(chǎn)效率和安全性能保障方面發(fā)揮了十分重要的作用。一般情況下，在對PLC技術(shù)進行應用的時候，主要是采用比較容易操作的梯形圖系統(tǒng)進行的，這樣相關(guān)的操作人員只需要進行簡單的技術(shù)培訓就能夠開展有效的實際應用操作，并且語言編程十分簡單明了，在機電系統(tǒng)日常維護、日常養(yǎng)護和維修等方面能夠發(fā)揮十分重要的作用。與傳統(tǒng)的繼電控制保護系統(tǒng)相比，PLC技術(shù)能夠簡化機電系統(tǒng)的控制操作，只需要將該項技術(shù)與輸出設(shè)備的構(gòu)件進行簡單鏈接，就能夠在整個機電控制系統(tǒng)中加入PLC技術(shù)，從而利用PLC技術(shù)對整個機電系統(tǒng)進行控制。

2.PLC技術(shù)的優(yōu)點穩(wěn)定性強，抗干擾能力好。電氣自動化中，PLC技術(shù)通過大規(guī)模使用集成電路技術(shù)，提高了系統(tǒng)的整體可靠性。同時，PLC的硬件具備自我檢測功能，可及時發(fā)現(xiàn)運行故障，并進行報警。大型企業(yè)在生產(chǎn)中引入PLC技術(shù)，有效降低了生產(chǎn)故障率，提升了生產(chǎn)效率。功能強大，維護簡單，且能耗小。PLC技術(shù)在理論和實踐方面均已較為成熟，可滿足煤礦自動化生產(chǎn)需要;在數(shù)據(jù)運算和邏輯處理方面，應用便捷，可適應當前煤礦自動化生產(chǎn)。實際應用中，PLC控制器以存儲邏輯為主，裝置外部接線數(shù)量較少，接口簡單。此外，PLC技術(shù)可實現(xiàn)在線編程，廣泛應用于小批量生產(chǎn)。與傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)相比，PLC系統(tǒng)能耗較低，降低了能源生產(chǎn)成本。語言編程簡單。作為工業(yè)控制計算機，PLC語言編程相對簡單，主要采用梯形圖語言，有利于PLC技術(shù)的普及。

二、PLC技術(shù)自動化控制的實際應用

（一）開關(guān)量控制通常情況下，傳統(tǒng)的自動化控制主要是以電磁式的繼電設(shè)備來控制開關(guān)量，此時，由于這種方式會產(chǎn)生大量的觸點，進而加劇了操作過程的復雜性，導致系統(tǒng)的開關(guān)量極易受到部分外界因素的影響與制約，進而導致系統(tǒng)無法充分的保障自身的安全與穩(wěn)定性。經(jīng)過技術(shù)研究人員對相關(guān)內(nèi)容的研究發(fā)現(xiàn)，為了在保障控制系統(tǒng)開關(guān)量管理精確度的同時，降低外界環(huán)境等因素對其的影響，就需要工作人員在實際操作過程中加強PLC技術(shù)的運用，同時，有關(guān)技術(shù)部門還可以通過加強繼電設(shè)備的升級換代，以此來減少由于觸點方面的問題對運行造成的影響，進而對開關(guān)量的控制進行保障。

（二）自動化技術(shù)的應用中進行閉環(huán)控制。經(jīng)過研究表明，在自動化控制過程中，加強PLC技術(shù)的運用，能夠在很大程度上滿足的需要;而為了更加科學、合理的對進行自動化控制，還需要相關(guān)的設(shè)計與工作人員在自動化控制系統(tǒng)中，并以此為基礎(chǔ)與前提，為部分的運行狀態(tài)進行一定的控制。而PLC技術(shù)由于其自身的特點，受到了較多的引用，同時極為高效的對進行了自動化的閉環(huán)控制，進而促進自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定的進行發(fā)展。

三、PLC在通風機上的應用

PLC技術(shù)在通風機中應用效果明顯，提升了通風系統(tǒng)的安全性能。通風機，控制系統(tǒng)中信號采集系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)是重要的組成內(nèi)容。信號處理系統(tǒng)主要由人機界面、工控機及PLC等構(gòu)成。在這一方面的使用中，PLC系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。究其原因，在于煤礦生產(chǎn)的環(huán)境相對復雜，易受電磁干擾，而PLC系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性較強，適用于此工作環(huán)境。PLC技術(shù)可實現(xiàn)控制、保護、遠程通信及監(jiān)控等功能，還可以優(yōu)化調(diào)度效果。PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)備組成包括通信接口、數(shù)據(jù)處理中心、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信號采集系統(tǒng)、電控裝置及機房部件等。PLC系統(tǒng)包含地面監(jiān)控主站、PLC控制及機械設(shè)備三個層次。PLC系統(tǒng)運行相對穩(wěn)定，不會出現(xiàn)較大故障，具有良好的故障診斷能力和設(shè)備保護作用。PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，人工控制系統(tǒng)可發(fā)揮作用，以確保通風機正常工作，實現(xiàn)正常的通風功能。在采集系統(tǒng)中運用先進的溫度、振動、風量、風壓、負壓、氣體傳感器等一系列傳感器，通過傳感器進行數(shù)據(jù)采集，通過PLC進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理后在人機界面進行實時顯示，操作人員可以直觀的觀察到井上下數(shù)據(jù)，實時掌握運行風機的運行參數(shù)，對通風的合理性及安全性做最好的保障工作。在應急故障發(fā)生時可以第一時間進行報警，并根據(jù)設(shè)置好的策略進行自動化遠程操作，是礦井安全重要保障之一。

結(jié)束語：

礦井通風PLC自動化控制技術(shù)是時代進步、科技發(fā)展的產(chǎn)物，在礦井通風系統(tǒng)中的應用前景廣闊。目前，我國煤礦的通風系統(tǒng)大部分采用分散、獨立的自動化設(shè)備，不僅存在著參數(shù)不全、可靠性不高、維護量大等缺點，而且也缺乏自我診斷能力和遙控手段，難以對礦井通風系統(tǒng)做出全方位、自動化管理與調(diào)控，不利于礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。因此，在礦井通風系統(tǒng)中引入PLC自動化控制技術(shù)，就顯得十分必要，同時此項技術(shù)必將成為我國礦井通風系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

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