解析煤炭工業中電氣自動化PLC技術應用

高旭東

（榆林市榆神煤炭榆樹灣煤礦有限公司 陜西榆林 719000）

解析煤炭工業中電氣自動化PLC技術應用

高旭東

（榆林市榆神煤炭榆樹灣煤礦有限公司 陜西榆林 719000）

隨著經濟及科技的不斷發展，我國煤炭工業中電氣自動化技術也得以迅猛發展，PLC技術被普及應用到煤炭安全生產的各個環節。本文主要從PLC技術的特點及優點入手，重點對PLC技術在煤炭工程電氣自動化中的應用進行了分析，希望給行業相關人士一定的參考和借鑒。

煤炭工業；電氣自動化；PLC技術

1 引言

就目前而言，我國工藝電氣自動化發展水平與西方發達國家相比，還存在一定差距，所以加大電氣工業自動化的發展力度成為我國工業未來發展的重點內容。作為煤炭生產大國，在煤炭工業中實現電氣工程自動化不僅能夠提升煤炭的開采效率和開采水平，還能進一步降低勞動強度，為確保煤炭工業生產的安全性與可靠性打下堅實基礎。而PLC技術在煤炭工業中的應用能夠迅速、精準實現對生產過程的自動化控制，大大提升了電氣化設備的操作性、穩定性和安全性。

2 PLC技術的特點

（1）具有較高的可靠性和抗干擾能力。當前，PLC技術已經具備了較強的檢測能力和自我診斷能力，一旦外部出現變化時，就能依據外部環境的變化而采取合理的方式發出警報、對故障進行檢查、修復錯誤信息等，大大提升了整個系統的抗干擾能力。

（2）具有較為廣闊的應用范圍。PLC技術具有強大的功能，其能夠有效實現計算、運費、操作以及人機交換和自身排查等工作，所以PLC技術不僅能夠在單個操作設備和單一生產線中使用，也能夠在整體制造程序和整個單位中應用，使用范圍廣，功能性強。

（3）具有較強的通用性，靈活方便。PLC具備全套的硬件設備和軟件功能，能夠實現對各類電氣設備的自動化控制，其程序設計也非常靈活，可調整性較強，不僅能夠滿足個性化的需要，且操作起來非常方便。

（4）具有簡單的編程和操作。通常情況下，可以采用梯形圖的編程方式對PLC的操作程序進行編寫，通俗易懂。這對于技術操作人員來說，是一件好事，其主要通過簡單地學習便可對各項操作要領予以掌握。

（5）耗能低，體型小。編程設備具有較小的體型，便于移動和安裝，耗能低，節約了大量資源。

3 煤炭工業中電氣自動化PLC技術的具體應用

3.1 PLC技術在煤炭生產環節中的應用

眾所周知，煤礦綜采工作是整個煤炭生產的基礎和前提。在對煤炭進行綜采的過程中，需要用到很多的機電設備，在自動化程度比較低的煤炭綜采過程中，一般來說采用的是配電開關一對一的控制設備，這給煤炭開采現場管理增加了一定難度。近年來，隨著科學技術的不斷發展，PLC集控回路技術在煤炭開采過程中得以廣泛使用，更多的煤炭生產企業開始應用多回路開關操作模式，進一步簡化了綜采工作中的電氣控制系統，有效實現了煤炭綜采工作的電氣自動化，同時降低了煤炭生產與管理的難度，降低生產成本及設備故障的發生頻率。

在煤炭生產過程中，礦井運輸系統具有分布廣泛的特點。在具體操作過程中使用PLC技術來作為整個生產的主要控制元件，實現多組數據傳輸網絡緊密連接，從而完成對整個控制系統內部的實時監測，并與地面指揮中心連接構成煤炭生產運輸的全過程動態自動化監測。具體來說，主要表現為以下幾個方面：①對監控網絡予以建立并完善，相關技術人員可以在中控室的終端系統上實現對整個礦井運輸過程的動態監控，并在煤炭運輸及其輔助環節進行數據的收集、顯示、傳輸、記錄以及處理等操作，從而為煤炭生產過程中的安全性和穩定性打下堅實基礎；②在分布控制結構網絡中，需要依據監控子系統的各項功能對主控制站或者操作工程站的應先進行設計，同時技術操作人員不同，其使用權限也不盡相同，為煤炭生產運輸環節的安全性提供了一個交互式的操作平臺，并對各個子系統設備運行參數和運行狀態進行突出顯示；③依據煤炭生產的連鎖關系以及工藝流程實現對各個子系統的控制，并對設備及傳感器的故障情況予以實時監測并及時報警，此外，通過PLC技術還能夠實現對任意時間段數據參數的隨時查詢和調??；④除了具備操作員站的全部功能之外，主要控制站還能夠依據工藝流程的變化情況實現對控制器程序的修改，并對監控系統中各項數據參數予以適當轉換，同時可以依據需要對礦井信息管理系統中的趨勢圖表以及監控畫面予以打印。

3.2 PLC技術在煤炭工程皮帶運輸系統中的應用

通常情況下，井下使用的是PLC裝置控制膠帶運輸系統，例如由四部帶式輸送機構成，這四部帶式運輸機都是由兩臺160kW，660V的電動機組成，系統的整體運輸量為400t/h。具體操作程序如下：首先啟動最前一臺帶式運輸機，并依據從前往后的順序依次啟動，待煤炭運輸完成之后，則依據從后往前的順序停止帶式運輸機。如果某臺帶式運輸機在運行過程中出現故障，則應立即停止該運輸機之后的所有電氣設備。

具體來說，主要表現為以下幾個方面：①在煤炭工程皮帶運輸系統中使用PLC技術不僅實現了對帶式輸送機運行自動化的保護。且在發生堆煤、急停、煙霧、斷帶以及撕裂等情況時，能夠自動停止帶式運輸機，為電氣設備的運行起到了非常重要的保護作用；②PLC技術在煤炭工程皮帶運輸系統的使用還能夠有效實現帶式運輸機的合閘、分閘、抱閘以及軟啟動等設備的開閉；③PLC技術還具備相應的監控及擴展功能，大大提升了膠帶運輸系統各項數據參數的真實性與可靠性；④能夠對帶式運輸機的故障進行自動檢測和診斷，并實現對帶式運輸機沿線的通話、打點以及語音報警；⑤與地面控制系統形成一個聯鎖，從而對設備的運行狀態以及手動、自動的任意切換進行實時監控。

3.3 PLC技術在煤炭工程分揀系統中的應用

作為計算技術和可編程控制系統的合體，煤炭生產過程中使用的自動分揀控制系統具有體積小、操作靈活等特點，大大降低了煤炭的生產成本。加上PLC技術具有穩定性好、可靠性強、系統模塊完善、安全系數高等特點，其在整個煤炭生產的分揀過程中了發揮著非常重要的裝置識別和控制作用。在控制裝置處于運行狀態時，PLC開始發出指令啟動傳送系統進行煤炭傳輸，并由下料傳感器對煤炭的存儲量進行自動分析。在具體操作過程中，PLC裝置都是針對數字信號進行處理的，也就是說各個生產環節中的模擬型號都需要通過相應程序轉換為數字信號之后，才能輸入到PLC裝置中進行處理。同時，依據煤炭物料的具體位置，PLC裝置能夠對相關的氣閥進行控制，并將物料推入相應的出料口，從而完成煤炭的分揀工作，如圖1所示。

圖1 PLC控制煤炭分揀原理圖

4 結語

總而言之，在煤炭工程電氣自動化中應用PLC技術，能夠大大提升我國煤炭工業的生產水平和生產效率，并改善了以往電氣自動化控制系統運行過程中出現的一系列問題，在降低勞動強度的同時，提升了煤炭企業的生產效益。

[1]張帥.淺析PLC技術在煤炭工程電氣自動化中的應用[J].山東工業技術，2016（06）：89～90.

[2]張振國.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（09）：123～124.

[3]郭建國，段志其.PLC在煤礦提升機電控系統中的應用[J].機電產品開發與創新，2010（06）：56～57.

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1004-7344（2016）21-0286-02

2016-7-5