plc在煤矿自动化系统中的逻辑控制作用

黄传升

摘要：本文概述了PLC技术在煤矿通风机自控系统中应用的意义，概述了PLC技术的工作原理，确定了基于PLC的煤矿通风机自动控制系统的工作原理并展开作了详细的阐述。本来意在为PLC技术在煤矿通风机自控系统中的应用提供理论依据，提高煤矿开采的自动化水平和安全可靠性。

关键词：PLC技术;煤矿自动化系统

引言

我国煤炭储量丰富，但随着煤炭开采的持续进行，开采深度也在逐渐增大。随着煤炭开采深度与开采强度的增加，以及开采自动化程度的提高，矿井内的瓦斯含量、压力与涌出量越来越大，这势必会延长矿井的通风线路，加大通风阻力，同时，矿井及采区所需风量也大幅提高，所以，矿井通风系统也需要更新换代，否则，便不能满足矿并通风能力的需要，自然也会影响到煤矿的安全生产。矿井通风系统是煤矿安全生产的重要组成部分，在矿井通风系统中引入PLC可编程自动化控制技术，可以更有效地监控矿井通风情况，并做出准确、及时的调整，为预防、降低瓦斯爆炸等事故的发生，提供卓有成效的安全保障。在这种形势下，矿井通风系统引入PLC可编程控制技术，以矿井气压压力和瓦斯浓度为主控参数，对通风系统中的电动机运转速度和工作过程进行有效控制，使矿井通风机达到高效通风、安全通风、节能通风的目的，而且PLC控制系统还具备保证电机安全运行的保护及故障报警等功能，尤其重要的是，当瓦斯浓度达到设定的危险数值时，PLC控制系统还可以自动报警，在矿井紧急状况下需要反风操作时，能够一键反风，极大地提升了煤炭开采的安全系数。

一、PLC技术简析

1.PLC技术是一种比较完善的数字运算操作系统，是可控范围内大量可编程存储器的集合，能够高效快速地完成内部储存，对相关的数据进行科学合理地分析和计算，从而保证整个可控系统的安全稳定运行。目前PLC技术在工业生产体系中得到了十分广泛的应用，作为一种高性能、高科技含量的可编程控制技术，PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用能够确保煤矿机电系统不受恶劣生产环境和条件的影响，通过相关的操作步骤就可以完成相关的机电操作，在煤矿生产效率和安全性能保障方面发挥了十分重要的作用。一般情况下，在对PLC技术进行应用的时候，主要是采用比较容易操作的梯形图系统进行的，这样相关的操作人员只需要进行简单的技术培训就能够开展有效的实际应用操作，并且语言编程十分简单明了，在机电系统日常维护、日常养护和维修等方面能够发挥十分重要的作用。与传统的继电控制保护系统相比，PLC技术能够简化机电系统的控制操作，只需要将该项技术与输出设备的构件进行簡单链接，就能够在整个机电控制系统中加入PLC技术，从而利用PLC技术对整个机电系统进行控制。

2.PLC技术的优点稳定性强，抗干扰能力好。电气自动化中，PLC技术通过大规模使用集成电路技术，提高了系统的整体可靠性。同时，PLC的硬件具备自我检测功能，可及时发现运行故障，并进行报警。大型企业在生产中引入PLC技术，有效降低了生产故障率，提升了生产效率。功能强大，维护简单，且能耗小。PLC技术在理论和实践方面均已较为成熟，可满足煤矿自动化生产需要;在数据运算和逻辑处理方面，应用便捷，可适应当前煤矿自动化生产。实际应用中，PLC控制器以存储逻辑为主，装置外部接线数量较少，接口简单。此外，PLC技术可实现在线编程，广泛应用于小批量生产。与传统自动化系统相比，PLC系统能耗较低，降低了能源生产成本。语言编程简单。作为工业控制计算机，PLC语言编程相对简单，主要采用梯形图语言，有利于PLC技术的普及。

二、PLC技术自动化控制的实际应用

（一）开关量控制通常情况下，传统的自动化控制主要是以电磁式的继电设备来控制开关量，此时，由于这种方式会产生大量的触点，进而加剧了操作过程的复杂性，导致系统的开关量极易受到部分外界因素的影响与制约，进而导致系统无法充分的保障自身的安全与稳定性。经过技术研究人员对相关内容的研究发现，为了在保障控制系统开关量管理精确度的同时，降低外界环境等因素对其的影响，就需要工作人员在实际操作过程中加强PLC技术的运用，同时，有关技术部门还可以通过加强继电设备的升级换代，以此来减少由于触点方面的问题对运行造成的影响，进而对开关量的控制进行保障。

（二）自动化技术的应用中进行闭环控制。经过研究表明，在自动化控制过程中，加强PLC技术的运用，能够在很大程度上满足的需要;而为了更加科学、合理的对进行自动化控制，还需要相关的设计与工作人员在自动化控制系统中，并以此为基础与前提，为部分的运行状态进行一定的控制。而PLC技术由于其自身的特点，受到了较多的引用，同时极为高效的对进行了自动化的闭环控制，进而促进自动化系统安全稳定的进行发展。

三、PLC在通风机上的应用

PLC技术在通风机中应用效果明显，提升了通风系统的安全性能。通风机，控制系统中信号采集系统和信号处理系统是重要的组成内容。信号处理系统主要由人机界面、工控机及PLC等构成。在这一方面的使用中，PLC系统优势明显。究其原因，在于煤矿生产的环境相对复杂，易受电磁干扰，而PLC系统的抗干扰性和稳定性较强，适用于此工作环境。PLC技术可实现控制、保护、远程通信及监控等功能，还可以优化调度效果。PLC自动控制系统的设备组成包括通信接口、数据处理中心、网络传输、信号采集系统、电控装置及机房部件等。PLC系统包含地面监控主站、PLC控制及机械设备三个层次。PLC系统运行相对稳定，不会出现较大故障，具有良好的故障诊断能力和设备保护作用。PLC系统出现故障时，人工控制系统可发挥作用，以确保通风机正常工作，实现正常的通风功能。在采集系统中运用先进的温度、振动、风量、风压、负压、气体传感器等一系列传感器，通过传感器进行数据采集，通过PLC进行数据处理，数据处理后在人机界面进行实时显示，操作人员可以直观的观察到井上下数据，实时掌握运行风机的运行参数，对通风的合理性及安全性做最好的保障工作。在应急故障发生时可以第一时间进行报警，并根据设置好的策略进行自动化远程操作，是矿井安全重要保障之一。

结束语：

矿井通风PLC自动化控制技术是时代进步、科技发展的产物，在矿井通风系统中的应用前景广阔。目前，我国煤矿的通风系统大部分采用分散、独立的自动化设备，不仅存在着参数不全、可靠性不高、维护量大等缺点，而且也缺乏自我诊断能力和遥控手段，难以对矿井通风系统做出全方位、自动化管理与调控，不利于矿井通风系统的稳定、安全运行。因此，在矿井通风系统中引入PLC自动化控制技术，就显得十分必要，同时此项技术必将成为我国矿井通风系统的发展趋势。

参考文献：

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