基于PLC技术的煤矿地面生产系统集控系统的研究

代丰礼

摘 要： 煤矿地面生产系统主要是多台机器一起运转，需要连续生产原煤。相对来说，机器比较集中，采用PLC技术，可缩短生产时间，降低设备的不规范使用，提高各项运行指标。对于煤矿地面生产系统来说，方便管理，如果发现故障，立即排查，可以保证集控智能化安全生产，使经济利益最大化。当然这种技术控制起来相当容易，不会出现大型事故，使煤矿地面生产系统的安全事故降低到最小。

关键词： PLC技术;煤矿地面生产系统;集控系统;研究

【中图分类号】TP39 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）22-0199-01

引言：PLC技术，可以用小的构造控制庞大的煤炭生产，十分了不起，他有众多优点，最为突出的是减少了劳动力，降低了成本，避免了安全生产中人员的伤亡。与先前的机械化生产相对比来说，PLC技术可对其许多缺点进行有效改善。在煤矿地面生产系统合理的运用PLC技术，不但可以降低人力成本，提升生产效率，降低劳动力，减少材料使用率，不断的整合生产流程，以确保和实现企业效益的最大化。

1 PLC概述

PLC即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），随着计算机行业的不断推陈出新，它不仅局限在逻辑控制，还包括了数字运算，数字量智能控制、通讯监控等功能，PLC有很强的适应性，可以在复杂的矿井环境中起到控制作用，在现代企业发展中有着举足轻重的地位。PLC由电源、CPU、I/O模块和通讯接口组成，其中CPU是整个控制系统的核心、负责信号的采集和处理，并进行编程操作执行，然后发出操作命令。通讯接口用于连接计算机上位机，进行编程软件和组态软件的下载。I/O模块起到连接作用连接外部设备与PLC，采集和接收外部设备的运行和反馈信号。相比其他控制设备，PLC具备强大的稳定性和抗干扰能力。继电器和接触器一般性的电气设备，都是通过线圈来控制机械性的触点的闭合间接的控制设备的启停运行，这在实际工况中会产生很多客观影响因素，如触点无法闭合，线圈触点周围产生微小电弧等。PLC通过梯形图编程软件设计弥补硬件的不足，外部少量硬件控制实现设备运行，最大化的降低了系统的故障率，保证了安全有效生产。故障处理通过软件设置或现场终端、反馈有效的节省时间针对性对现场继电器及接触器线圈检查维护、现场影响停机设备检查完毕闭锁复位，很快速的达到故障处理。

编程软件操作简单便于学习，容易接受。PLC支持梯形图的编程操作，梯形图中的电路符号和表达方式与硬件电路相似，因此只要有一定的硬件电路设计经验，就可以很容易掌握PLC的程序编辑。应用广泛，具备强大的兼容性和扩展能力。PLC中提供了定时器、计数器、数学运算、比较、数据转换等一系列的功能，优化了其他设备所不具备有的功能，可以模拟量和数字量的输入输出转换，通过I/O接口与设备进行连接。当现场的控制设备和现场工况有新的变动时，不需要对设备电路进行改变设计，只需要对PLC内部程序进行编写即可。PLC的外部线路连接相对简单，很大程度上缩减了电路设计和二次施工量。PLC通过内部程序控制替代了继电器的外部接线，不仅减少了电路设计和连接的工作量也减少了现场施工的工作量。PLC控制柜由于PLC自身的体积小，结构紧凑等原因，控制柜的体积也比原先继电器控制柜小的多，节省了空间。

2 煤矿地面生产系统集控系统的应用原则

煤矿地面生产系统在控制方面，主要需要的原则还是安全可靠。

煤矿地面生产系统在工艺上也是需要要求的，主要的控制方式无非闭锁和联锁。一般情况下，我们会采用联锁的方式。如果有机器出现问题，我们将采用联锁方式，这样的控制便于我们调试和处理问题。当系统运行的时候出现故障，我们应从故障机器开始，顺着煤流动的方向的所有设备，都应立即停下来，为了防止之后的设备和机器也出现故障，减少故障的发生范围，减少设备故障的范围扩大。闭锁方式根据反馈排除本级设备故障点。

3 煤矿地面生产系统应用PLC控制的内容和设计

3.1 煤矿地面生产系统控制系统的内容

煤矿地面生产系统集控系统主要包括计量器，检测器，还有用于保护的保护装置和PLC集中控制系统的监控等内容，计量器装置主要用于计算测算原煤的产量，产品的生产量，生产产品时的用水量，还有耗电量。用PLC技术，可大大减少煤的生产率，减少用水用电，解決了很大程度上的资源消耗问题。保护装置主要保护的是输送机，它非常的长，同时速度非常快，所以需要应用PLC技术进行保护。自动化主要针对仓位，配煤，液位，煤量变化、运行电流、自动注油、轴承温度变化、除铁等这些东西进行自动化控制，还有监控系统，监控系统负责监控车的启动和停车的监控和操作。

3.2 煤矿地面生产系统PLC技术的设计应用

在地面生产车间，设置PLC集控系统，通过控制层对整个地面生产系统进行控制，实现全地面生产系统统一集中的控制，集控室分为多个层级，每一个层级都有安排一个工作组和工作站，进行小型控制，共享信息和资源。上位监控系统，采用超智能显示平台，可以实时采集煤矿地面生产系统的各个数据，进行显示，方便查阅和监督。当读取数据后，对数据进行处理，通过PLC技术传输到电脑，以太网远程传输到生产指挥中心并达到远控目的、运用计算机技术进行描述，显示动画图像，多媒体语音播报。动态显示各系统机械设备运行工况，胶带机保护信号，实现显示液位信号，胶带机运量、除铁器吸铁情况、煤仓仓位变化、破碎机运行电流、自动注油情况、各主要设备轴承温度变化等检测计量仪表的信号，可通过鼠标点击实现起停控制。

结束语：PLC技术可用于电子和电力，电机控制转动和转速还有启动。为了提高自动控制的科技水平发展，优化煤矿安全生产的工艺和流程，全面实现自动化，提高生产效率，提高产量。所以采用PLC技术，可以实现多台机器：破碎机、布袋除尘、皮带机、给煤机、刮板机、干雾抑尘空压机、快速装车无人值守旋连称带式给料机，布袋除尘控制柜、CST控制柜、除铁器控制柜，皮带秤、博后筛等按逆煤流系统开机、顺煤流系统停机、启停用闭锁喊话器联系岗点巡检司机，简化了生产途径，降低成本，降低危险程度还可以提高运输产能。

参考文献

[1] 张帅.浅析PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].山东工业技术.

[2] 谭飞.探究PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].内蒙古煤炭经济.