探讨PLC在煤矿电气自动化过程中的应用

侯贵明

【摘 要】随著我国经济的持续增长，煤炭资源数量和质量的需求与日俱增。为满足新形势下对煤炭资源的需求，需不断完善生产设备和生产技术。PLC技术的应用，提升了煤矿电气自动化的生产水平，解决了传统电气生产中能耗高、可靠性低等问题，促进了煤矿行业的协调发展。

【关键词】PLC;煤矿电气自动化;应用

1分析PLC的工作原理及特点

最初PLC技术被应用于工业领域中，在科学技术快速发展的过程中，其应用范围也逐渐开始扩大，当前己经在众多领域中得到应用。通过应用该技术，能够增强工业环境的安全性，为人们工作带来更大的便利。其工作原理是存储器的逻辑运算和顺序控制，通过建立、输出模拟量和数字量实现对电力设备的有效控制，其核心技术是单片机技术和计算机技术。就传统电力系统而言，因为设备往往具有较为复杂的线路，并且所采用的技术较为落后，安全隐患较多，所以其运转过程并不顺畅，容易出现问题。而PLC技术则能够摒弃这些缺点，其设计较为简单，并且功能十分强大，技术水平较高，能够替代传统工业控制设备。继电器通过逻辑关系对传统的连接导线进行替代，这就能够推动系统中的安全风险被降低，同时还能够抵抗外界的干扰，增强自身在智能系统以及复杂环境中的应用水平。另外，PLC技术的指令通常较为简单，运用较为便捷，操作十分方便，这使得其受到了多个行业的青睐。

2PLC电气自动化控制系统功能

PLC电气自动化控制系统功能特点。第一，可靠性高。在电气自动化控制系统内PLC通常情况下应用单片微型计算机予以控制，具有极高的集成性，兼具自诊断及继电保护功能，使该系统更加稳定可靠;第二，编程简单。PLC编程以命令语句、梯形图为主，相较于微型机指令其数量较少，小型PLC编程约为16条，基于梯形图简单、形象、使用便捷、易于掌握，为此一般员工都可进行编程;第三，组太灵活。PLC应用积木式结构，应用主体仅需将各个模块组装到一起即可，同时可根据应用需求针对系统及功能进行改装，使PLC所在系统功能更为灵活高效;第四，安装便捷。相较于计算机系统，PLC无需配置专用机房，无需针对设备进行屏蔽，只需与I/O接口正确连接即可工作;第五，运行速率快。基于PLC以程序为依托进行控制，为此其运算速率及可靠性远高于继电器逻辑控制系统。

3总结PLC在煤矿电气自动化过程中的应用

3.1在排水系统中的应用

煤矿井下排水设备的运行直接关系整个工作面的安全生产，如果不能做好排水设备的设置，将严重影响矿井工作的正常进行，甚至造成人员伤亡。事实上，井下排水设备是煤矿生产中能耗最为集中的设备，传统的排水自动化水平较低，而且不能及时地响应系统，不能完全适应工作面对生产安全的需求。因此，相关研究中提出应用PLC技术实现工作面与井下探水系统相互适应，相互配合，保障安全生产的子路。通过对PLC技术的应用，使整个系统能通过3种方式进行控制，与排水系统现场契合。

3.2在通风系统中的应用

通风系统的正常使用对煤矿开采非常重要，能够保证一线作业人员的人身安全，而PLC在其中起到了非常重要的作用，通过PLC的应用，可以对煤矿开采过程中产生的大量粉尘、一氧化碳、二氧化碳等气体进行监测，并且进行分析，根据分析数据自动调节通风系统进行作业，从而保证工作人员的人身安全。

3.3在提升系统中的应用

提升机是实现煤炭运输的关键设备，原来的控制方式是有用交流接触器和继电器等电气元件来进行控制，由于操作十分频繁，很多电气元件使用寿命都比较短，控制效率也无法提升。把PLC控制技术引入到提升系统中，可以更好地提高提升机的控制精度，安装的传感装置可以实时监测提升机的运行状态。如果提升机存在运行故障，会及时向操作人员发出报警信号。PLC控制技术应用，可以实现提升机速度的自动控制，还可以根据煤炭运输情况进行制动控制。进一步提高了提升机运行可靠性，可以及时发现运行故障，采取有效的措施对故障进行处理。还可以进行停车制动控制。先进的PLC监测控制系统保证了提升机的可靠运行，提高了控制精准性和故障处理的及时性。把控制系统应用到外接电路中，可以实现对罐笼和箕斗的匀速运行、抓升等控制，可以实时检测输入信号是否正常，不存在异常情况则会解除制动，存在故障则会停止行车。

3.4在皮带传送系统中的应用

对于煤矿皮带传送系统，在PLC技术上具有以下要求：1.能够胜任煤矿井下的特殊工作环境。2.在设备启动、运行、停车等方面，要确保其可靠性。3.能够对于设备管理人员做到远程监控管理。4.能够对于不同的故障信号做好完善的监测，并在出现情况时及时发出警报。这一系统的输入和输出都是32路，工作起来较可靠、也较便于扩展和维护、具有较强的抗干扰能力。它需要依照具体的需求，而专门选用保护传感器，且依照不同的突发情况，灵活调整或设定各方面的参数。从对接的传感器来看，一共是温度、烟雾、纵撕和速度方面的传感器等。当设备当中有异常信号被发送到传感器后，传感器也将其实时发送到plc系统，及时发出报警信号，提醒管理人员在最短的时间内解除故障。西门子S7-300PLC型系统具有两方面的模块，分别是信号采集模块与信号处理模块。井下各个皮带运输机控制分站通过PLC通讯接口与井下ControlNet网连接，将分站监测信息传送至地面控制中心，形成一个完整的监控网络，对皮带运输机的运行状态进行完程监控及控制，真正实现井下皮带运输机生产运输系统的综合自动化控制。在此环节当中，可依照具体的生产需要，来运用计算机做好编程工作，然后将编写好的工作程序输入PLC当中，在进行整机调试时，同步调整相关参数。编程环节是运用SIMATICWinCC历来进行的，它将Profibus专用电缆同PLC开展无障碍通信。这是一款双绞电缆，由红、绿两色的两个数据线组成，其中，绿色的专门对接DP接口的管脚8，红色的专门对接DP接口的管脚3。双绞电缆使用起来具有较理想的可靠性。

4结束语

在我国信息技术水平不断提升的背景下，自动化装船设备得到广泛的应用。煤矿自动化生产中，PLC技术不仅表现出了良好的经济性能，而且具备较高的可靠度。PLC技术在煤炭提升机、运输机、通风等方面应用效果良好，提升了安全生产效率，降低了设备维护费用，提高了经济效益。随着科技的不断发展，PLC技术将广泛应用于煤矿自动化生产。

参考文献：

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（作者单位：陕西省宝鸡市麟游县两亭镇麟北煤业公司）