PLC在煤矿电气自动化过程中的应用研究

王如仓 张冬林 付润滋 王海峰 鲍增涛

摘要：文章在简单介绍PLC技术的含义之后，研究此技术在煤矿电气自动化过程中应用所表现出的优势，并且重点研究此技术在煤矿电器自动化过程中的具体应用情况，以供参考。

关键词：PLC；煤矿电气自动化；应用

1引言

在目前煤炭行业之间的竞争更加激烈的形势下，在煤矿开采深度和难度也不断增加的同时，为了实现煤炭开采效率的提升以及开采量的增加，提升煤矿企业的竞争力水平，在煤矿企业也在不断推进改革并进行生产设备和技术的改进和创新，这也推动了煤矿开采生产中电气自动化水平的提高，PLC技术在其中的应用也更加广泛并发挥出重要的作用。

2 PLC 技术的含义

PLC技术在应用时所采用的系统属于操作数字运算电子系统，而且此系统的运行时通过编程来实现的，通过编程可以实现对生产设备的控制。在PLC技术的应用中表现出具有快捷、简单以及良好的扩展性能等优点。而且其自身具有较强的自诊断能力，可以发挥其诊断指示功能来诊断自身故障或外围设备故障，这就大大降低了对其自身故障的检修难度和工作量。此外，此此技术还可以与UPS系统进行结合，发挥在断电情况下对数据和资源进行保存的可靠性和稳定性。并且可以通过发挥其编辑功能来对工艺流程进行改变，结合实际生产情况进行编程，实现对设备工作顺序以及工作方式的改变，主要目的就是实现时间的节省以及生产效率的提高。

3 PLC在煤矿电气自动化过程中的应用优点

在煤矿电气自动化过程中进行PLC技术的应用，所表现出的优点主要表现在以下几点：首先就是在应用中表现出良好的稳定性以及抗干扰能力。这主要是由于PLC技术在应用中需要对集成电路技术进行大规模的应用，这样就可以实现电气自动化运行中系统整体可靠性的提升。加之可以发挥其自我检测功能，及时发现其运行中的故障并报警，可以有效实现设备运行中故障概率的降低以及生产效率的提高。其次就是具有强大的功能以及简单维护简单、能耗较低的有地啊你。这不仅表现在目前的PLC技术比较成熟，数据运算和逻辑处理功能的应用比较便捷且满足煤矿自动化生产的需求。而且通过PLC控制器来对逻辑进行存储，实现了外部接线数量的减少。其自身可以进行在线编程，因此也可以实现批量生产，具有较低的价格，运行中的能耗也比较低。最后就是表现出具有简单的编程语言的优点。主要是通过梯形图语言进行编程，也便于此技术的推广和应用。

4 PLC在煤矿电气自动化过程中的具体应用

4.1在提升机中的应用

PLC技术在煤矿提升机中的应用，主要就是对其中的继电器进行改造，并且主要是依靠大功率晶闸管变流器和可编程控制器来实现的。在进行改造的過程中，在明确需要保留的部件之后，实现改造成本的降低。然后在将旧的操作台移走之后对新的操作台进行安置，对电枢回路进行调整，结合实际情况进行刀闸的添加，这样就可以完成对旧系统的改造。在经过一段时间的调试之后就可以将新系统投入使用，而且在运行初期出现问题时还可以通过旧系统来进行暂时代替。在上述改造过程中需要尽量选择长期工作的技术人员参与到整个改造过程中，在对改造质量进行严格控制的同时，便于其开展故障维修工作。在上述改造过程中还需要通过实时监控系统的应用来实现对设备运行状况的监控，节省新系统调试时间的同时也实现调试效率和质量的提升。尤其是在其中开展传感器的校验和检测工作中，需要采用在线送电测试的方式来开展参数的测量和监控工作。而且通过可编程控制器来实现对装卸载系统的在线调试，实现调试时间的缩短以及对调试工作的简化。

4.2在带式输送机中的应用

PLC技术在带式输送机中的应用主要的效果就是可以实现皮带机输煤系统效率的提升以及耗能的节省。针对其中比较重要的信号采集以及处理系统，其中比较关键的部分就是PLC系统。尤其是煤矿井下的作业换进比较复杂和恶劣，存在较强的电磁干扰现象。这就可以通过PLC技术来进行现场信号的采集，发挥其具有较强适应性和抗干扰能力的优势，对所采集的信号进行运算来实现对设备的控制。

4.3在主扇风机中的应用

针对煤矿井下比较重要的通风机来说，采用自动模式进行启停的过程中，需要通过工控机向PLC发出指令，通过PLC中的程序来作出相应的动作。而且在系统运行中可以通过PLC系统来对输入点进行扫描以及对风门状态、温度巡检仪的继电器信号等进行读取，或者是对主要的甲烷浓度以及振动参数等模拟量输入信号进行读取。通过此系统读取上述信号之后开展检测工作，通过对于警戒限额的对比来自动发出相应的报警。

4.4在主排水泵中的应用

在主排水泵中进行PLC技术的应用，主要发挥其保护、控制以及远程通信和监控、调度等功能。在应用此PLC技术的自动化控制系统中，主要的组成部分就是通信接口、数据处理系统、信号采集装置以及机房设备和电控设备等。此系统也被分为控制层、地面监控主站层以及机械设备层等三个层次。在主排水泵中的应用可以发挥PLC技术较高稳定性的优点，重点发挥其故障诊断以及设备保护等功能，而且在PLC系统出现故障时还可以通过人工控制地方式来确保水泵的正常启动，以及实现系统巡查、截面切换和故障复位等功能。

4.5在设备集中控制中的应用

在煤矿生产中的综采工作面以及煤炭地面筛分系统中应用PLC技术可以实现对设备的集中控制。重点就是针对其综采工作面中的采煤机、转载机、破碎机以及带式输送机来说，通过PLC技术的应用可以实现对这些设备启停的集中控制，并且可以集中监视这些设备的运行参数和状态。通过此技术的应用以及实现集中控制，不仅可以保证整个系统的运行安全，还可以实现运行效率的提升以及运行成本的节约。在其中的筛分系统中的应用，则可以针对其中存在的较多设备来实现集中控制功能，通过PLC集中控制系统主站以及分站的建立来实现通讯功能。通过此种集中控制功能的发挥来保证顺煤流停车和逆煤流起车，监视其运行参数和状态，针对其运行中的故障及时发出报警信号。

5结语

目前PLC技术在煤矿电气自动化中的应用表现在提升机、带式输送机、主扇风机、主排水泵以及设备集中控制中的应用，而且发挥其良好的稳定性和安全性的特点，在保证煤矿生产安全的同时，也实现煤矿设备故障概率和能耗的降低以及生产效率的提升，对于提升煤矿企业的经济效益以及市场竞争力发挥着重要作用。

参考文献：

[1] 王衡， 魏金玉. PLC在煤矿电气自动化过程中的应用[J]. 河南科技， 2019（7）.

[2] 陈少华. 煤矿生产电气自动化过程中PLC的应用探究[J]. 决策探索：中， 2018（3）.