探讨PLC在矿井电气自动化生产过程中的应用.pdf

工作研究 60 探讨 PLC 在矿井电气自动化生产过程中的应用 雷兴 1 2 （1 煤矿安全技术国家重点实验室；2 煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113122） 摘 要从现代科学技术发展过程中能够看出，实际自动化技术能够在煤炭开采过程中实现应用，强化煤炭开采过程的安全性，让生产 效率达到最高状态。本文根据以往工作经验，对 PLC 控制器与煤矿电气生产自动化优势进行总结，并从 PLC 技术在提升机中 的应用、PLC 在带式输送机上的应用、主扇风机的 PLC 应用、PLC 技术在主排水泵中的应用、设备集中控制五方面，论述了 PLC 在煤矿电气自动化过程中的应用。 关键词电气自动化；主扇风机；主排水泵 在当前社会背景之下，市场对于煤炭资源需求量，以及生产质 量提出了更多要求，而且从煤矿生产企业发展过程中能够看出，需 大量生产与用户要求相符的煤炭产品，只有这样，才能满足市场要 求， 在提升煤炭产量或者是质量的同时， 带动企业实现可持续发展。 为此，企业需要对煤炭生产设备和技术进行改进，与信息技术结合 在一起，借助于 PLC 技术应用，真正做到煤矿电气生产自动化。 1 PLC 控制器与煤矿电气生产自动化优势 1.1 控制体系更具针对性 相较于市场之中同等价位和型号的控制器， PLC 功能和性能更 容易呈现出来。除此之外，PLC 自身具备的编程可以将用户工作管 理要求作为前提条件，建立针对性较强的控制系统。另外，PLC 也 能借助于网络通讯设备，对工作区域之中的控制内容进行统一管 理，进而实现统一、高效的管理目的。 1.2 结构形式更加简单 在 PLC 初始设计阶段之中，只是在其中录入很少的数据，因 此自身结构上也能将精炼和简单等特点表现出来，在此基础上，工 作过程中的安全事故发生可能性会大幅降低。如果不出现特殊情 况，PLC 系统可以保持平稳运行状态。更为重要的是，PLC 这种简 练结构运行状态会显得更加平稳， 也能为维护和管理工作带来很大 优势， 在降低工作量的同时， 能够展示出更好的系统运行时间比例， 降低资金投入。 1.3 编程语言形式更加快捷 PLC 编程语言形式更加简单、快捷，运行过程中，不需要借助 于计算机系统录入繁琐的程序，仅仅是利用一些简单语言，便可以 做好目标工作程序的设定，之后便可以快速进入到工作状态之中。 另外，PLC 支持同时运行和录入编程操作，还能将设备拆卸过程缩 减，降低事故问题的出现几率，节约维护和磨损等具体流程。PLC 使用范围较广，可以在各个类型设备之中进行应用。只要管理模块 具备标准化特点，PLC 均可以对特定代码进行编写，满足特定环境 下不同工作设备在控制和管理方面的要求。 2 PLC 在煤矿电气自动化过程中的应用 2.1 PLC 技术在提升机中的应用 从实际矿井开采过程中能够看出， 如果只是对传统杠杆作用进 行利用，无法满足当前需求，此时，PLC 技术开始出现在人们的视 野之中，为旧起重机发展带来了新的契机。改造时，PLC 技术应用 的重点内容在于变送器， 而且起重机改造过程主要是借助于大功率 汽轮机变频器，以及可编程控制系统进行，首先，旧起重机部件需 要保留，如直流发动机或者是其他起重设备。试验时，如果零件可 以连续使用，不需要进行更换，能够节省一部分成本。在系统改造 时，需要合理选择技术人员。倘若能够维护高水平人员队伍的长期 稳定，对于系统改造工作来说，能够呈现出积极影响，既能严格控 制改造质量，也能降低事故的出现几率，让工作处于正常状态。对 于传感器记录检测以及测量参数的跟踪，主要以在线送电试验为 主，借助于 PLC 对装卸系统进行在线调试操作，降低消耗时间和 实施次数，这也是简化工作的根本所在。 2.2 PLC 在带式输送机上的应用 在输送系统运行中，PLC 具备十分重要的意义。工作人员需要 以具体工作原理和特点为依据，借助于 PLC 设计输送系统，强化 输送效率，避免在电能煤炭运输时出现能源浪费。对于后续传送带 中的内容分析，主要组成部分为信号和信号系统，其中，信号系统 包括工业计算机、人机界面，以及可编程逻辑控制器。由于煤矿开 采环境十分恶劣，周围存在很强的电磁干扰，而 PLC 系统接口配 置十分灵活，稳定性强，能够呈现出良好的环境适应能力，在煤矿 应用过程中能够呈现出较大优势，还能对 PLC 任务进行分析，同 时进行地面信号的采集活动，在此基础上进行合理计算，为后续设 备运行创造有利条件。总的来说，控制系统软件组成部分主要有 PLC、工控机和模拟量输入模块。另外，评价属于是分析的基础， 同时也是预防碳泄漏管理的基本依据。 2.3 主扇风机的 PLC 应用 风机在矿井运行过程中具备重要作用， 相关工作人员可以对启 停设备做出具体划分，主要涉及到两种类型，即手动和自动。工作 时，需要达到合理化、统一化要求，只有这样，才能为后续步骤操 作提供安全保障。针对于自动方式做出具体分析，实际工作原理在 于工控机首先发出指令， 之后按照 PLC 接收并运行。 系统之中 PLC 扫描输入点，进而读取来自气体控制器和温度计读数信号，之后对 输入信号进行模拟，具体示数有甲烷浓度和振动参数等。当数据接 收之后，人们可以用可编程逻辑控制器对报警阈值进行比较，倘若 超过了报警界限，此时会自动触发相关装置。 2.4 PLC 技术在主排水泵中的应用 在主排气泵内部，PLC 技术主要功能在于保护和控制，另外， 也能实现远程通信和监控操作。自动 PLC 液压泵控制系统主要组 成部分有通信接口、网络传输、数据处理系统等，系统主要涉及到 三层。相对来说，在实际运行系统之中，工作效率一般比较稳定， 并不会出现太大误差， 能够呈现出较强的保护设备功能。 除此之外， 也可以借助于手动检查，即使 PLC 系统处于暂停状态，水泵正常 工作不会受到任何影响。例如，在某煤矿开采过程中，正常涌水量 为 161 立方米每小时，最大涌水量为 312 立方米每小时，通过相关 实验能够看出，在 PLC 技术的帮助下，能够将涌水量提升到每小 时 1452 立方米，远高于之前的数据。从这里也可以看出，PLC 技 术在主排水泵中的应用具备重要意义。 2.5 设备集中控制 从煤炭企业发展过程中能够看出， PLC 主要应用于控制系统层 面，涉及到的具体内容有煤矿大观集中控制系统，以及煤矿地面控 制系统，之后与综采生产工艺结合在一起，确保煤矿井下自动化控 制操作。 更为重要的是， PLC 控制系统可以通过多种途径实现应用， 最终做到集中控制，为后续生产过程带来有效的安全保障，同时对 生产效率也会带来一些积极影响，降低生产成本。另外，从碳筛分 系统之中能够看出，集中式 PLC 系统能够得到全面应用，而且该 系统之中包含多个装置，随着 PLC 系统主站建设，仍然存在一些 需要设立的 PLC 底层，进而实现 PLC 控制器主站和各站之间的良 好通信。上述操作的开展目的就是进行碳表筛分设备的集中控制， 从碳流开始，明确运行参数的基本性能和实际状态。 3 结论 综上所述，从煤矿自动化生产之中能够看出，PLC 技术不仅能 够呈现出良好的经济性能，自身可靠度也较高。另外，PLC 技术在 煤炭提升机以及运输机等方面，同样能够呈现出良好的应用效果， 在提升生产效率的同时，降低设备的维护费用。在后续，随着科技 的不断完善，PLC 技术也能在煤矿自动化生产中展示出更大作用。 参考文献 [1 ]邢星.PLC 在煤矿电气自动化过程中的应用[J].中国石油和化工 标准与质量,2020,400799-100. [2] 左文凤.探讨 PLC 在煤矿电气自动化过程中的应用[J].河南建 材,201906302-303. [3] 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,20190766-67. [4] 刘少辉.PLC 在煤矿电气自动化过程中的运用[J].当代化工研 究,20181293-94.