PLC技术在煤矿生产环节中的应用

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PLC技术在煤矿生产环节中的应用

摘要：各种成熟的先进技术已广泛应用于煤炭生产的各个环节，不仅提高了煤矿生产效率还降低了生产成本，文章对PLC技术在煤矿生产控制环节的应用作了一定程度的分析和讨论。



关键词：控制；可靠性；集控

1PLC技术特点

①可靠性高、准确性高。到目前为止PLC的可靠性超过任何一种工业控制设备。它采用了输入和输出信号的光电隔离、滤波、电源的屏蔽等技术，所以PLC可以在工业控制现场的恶劣环境中可靠地工作，平均无故障时间可高达5万～10万h以上。



②易学上手、操作简单、编程方便。PLC采用与实际电路接线图非常接近的梯形图,这种图形编程方式易懂易编。从硬件方面来说,无论是接线、配置都极其简单,只用螺丝刀即可进行全部接线工作。通常经工作室编程,模拟调试后,在现场很快就能安装调试成功。



③工作环境适应性强。PLC抗粉尘、抗冲击、抗干扰（温度、电磁、振动、湿度等）,适用于恶劣的工业环境。



④运行维护成本低、拓展升级方便。由于PLC使用的可靠性高、准确性高，工作环境适应性强，所以运行维护成本非常低。在被控单元内容发生变化时（超出现有设备控制容量），还可以通过扩展PLC机架增加模块来解决实际问题而不需要更换原有控制设备。



2PLC在煤矿综采工作面集控设备中的应用

煤矿综采工作面是煤矿的根本，该处机电设备较多，在自动化程度较低的综采工作面，往往是配电开关一对一的控制设备，使顺槽巷道布置较多的机电设备和电缆线路，增加了采煤现场的管理难度，留下了较多的电气隐患。随着PLC集控多回路开关的问世，一些现代化煤矿已经逐步采用这种多回路开关来简化综采工作面的电气控制，可以利用PLC的程序控制功能来实现对综采工作面电气设备的目标控制，一台开关就可以控制6个甚至更多的电气回路，一定程度上整合了设备环节，降低了管理难度，减少了设备隐患故障点,还降低了生产成本。



3整体控制方案

由于矿井运输系统分布点多线广，一般设计以全分布式控制结构（DCS）为主，将整个系统分为井下控制站和综合操作站，综合操作站一般位于地面中央控




制室，将控制主站与控制分站以开放式总线网络连接，控制分站与传感器之间根据不同条件设定结构连接，控制分站负责现场设备的数据采集和控制，通过监控可对整个系统的设备进行监视和集中控制；控制主站与上位机之间以总线网络连接。以PLC作为现场主控元件，将多台PLC相连组成数据传输网络，达到不同规模的控制，完成一个系统内多条皮带全过程的监控、监测，连同地面指挥中心站构成一个完整的监控系统。



监控网络实施后，操作员可在中控室终端上监视控制运输皮带的运行过程；对皮带运输的主要环节及相关辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录打印，同时配合工业电视系统进行安全图像监视，以确保人员和设备的安全。



在分布控制结构网络中还要根据监控子系统的功能设置操作员工站和工程师站。操作员工作站的功能有：根据操作人员不同，设定不同的使用权限，各司其职；提供交互式全中文界面的操作平台，对各子系统设备运行状态及参数直观动态显示；根据工艺流程及联锁关系实现各子系统的自动/手动/就地控制；设定各种运行参数；实时监控各子系统设备的运行参数及状态，将参数贮存，将必要的数据上传至数据服务器；实时监视各子系统传感器的当前状态及参数；对各个设备及必要传感器的故障状态实时报警；随时查询打印实时及任意时间段历史趋势和数据报表。



工程师站除具有操作员站的一切功能之外还具有如下功能：根据工艺的调整在线修改控制器程序；将监控系统中有关数据进行转换，进入全矿的信息管理系统中；设置彩色打印机，打印实时彩色画面及趋势图；当某子系统操作员工作站发生故障时，可以通过设定操作员权限将工程师站转换成该子系统的操作员站。



4结语

综上所述，PLC技术在煤矿胶带运输系统中的应用促进了生产发展，提高了劳动生产效率，增加了设备运行的可靠性和经济性。符合高效、节约的发展原则，体现了科学技术在生产力发展中的积极作用。



各种品牌的产品都可通过工业以太网以及协议的转化在同一个以PLC技术为基础的自动化集控系统平台上百花齐放。这种集控技术的应用将推动我国煤炭生产自动化程度更上一个台阶。



参考文献：

[1] 张志.PLC在煤矿生产中应用[J].煤炭技术,2009,(3).

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