煤炭工程中PLC技術在電氣自動化中的應用

【摘 要】煤炭工程機械自動化代表著國家工業發展的水平，就目前而言，我國工業發展正處于初級階段，電氣自動化水平與發達國家仍有一定的距離，所以加大電氣自動化的研發力度拓展使用領域勢在必行。本文結合煤炭企業中煤炭工程中PLC技術在電氣自動化中的應用進行分析，分別從采掘機械自動化、運輸提升機械自動化、安全監控控制系統自動化三個方面進行論述，研究其對于煤炭企業發展的重要性。

【關鍵詞】煤礦 機械設備 PLC技術 電氣自動化

中圖分類號：TM571文獻標識碼：A 文章編號：1006-6675（2013）15-

前言

煤炭工程自動化生產降低了勞動強度，并且提高了生產效率和確保了煤炭據采集數的準確性。更重要的是增加工人們的安全保障。PLC技術應用在煤炭企業工業電氣自動化中使得電氣自動化設備更加具有可操作性、可靠性和較高的性價比。本文對煤炭工程機械采用PCL技術電氣自動化進行分析，進而確定其在煤炭工程中應用的必要性。

一、煤炭工程采掘機械PLC技術電氣自動化

煤礦采掘機械電氣自動化已經成為煤炭開采過程中的主要發展方向之一。目前，我國大中型煤礦企業的煤礦采掘機械總裝機功率都達到了1KW以上，并且發展趨勢正在不斷提高。采煤機采用交流電牽引方式實現多電機驅動，牽引數度可達30m/min，性能十分穩定，同時對于惡劣的煤礦井下工作環境適應能力非常強，機械維護也較為方便，因此，其具有非常高的應用價值。

煤炭工程采掘機械PLC技術電氣自動化是應用了目前較為先進的計算機控制技術、傳感器、故障自動診斷等，實現由地面控制中心控制采煤機地下開采。其應用價值主要體現在三個方面：開采效率高；采煤準確性強；安全可靠。

PLC技術應用于電液控制以及高壓大流量的供液系統對液壓支架進行控制，其移架的速度可搭7秒/架，實現了煤礦生產高效化、集中化管理。

煤炭工程采掘機械PLC技術電氣自動化還體現在遠程控制與遠程監控方面，可實現控制中心對采煤機統一管理和調度，并且通過控制中心屏幕顯示各個采煤機的運轉狀態，對開采數據實時監控，確保煤礦生產安全。

二、煤炭工程運輸提升機械PLC技術電氣自動化

隨著我國工業化進程的發展，煤炭需求越來越大，我國煤炭開采量逐年增加，這使得將井下煤炭運輸到井上的壓力越來越大，所以很多煤礦都采用了膠帶運輸的方式提高煤炭的運輸能力，將PLC技術應用在運輸提升機械方面可以實現對煤礦運輸的情況全程監控。煤炭運輸提升機械電氣自動化的應用也已經進入了較快的發展階段。由于計算機技術以及PLC技術的普及，原有的單一的煤炭運輸保護形式逐漸被系統化的、綜合化的運輸方式所替代，通過DCS結構對煤炭運輸地面遠程監控已經成為了現實。此外，最新技術采用數字化膠帶機直流調速系統能夠將煤礦運輸膠帶機集中控制與管理，操作更加簡單，加快了煤炭工程運輸提升機械自動化的進程。

煤炭工程運輸提升機械的速度控制采用交流變頻器，進而能夠提高煤炭的運輸效率和確保煤炭運輸的安全性和穩定性。煤炭工程運輸提升機械的控制采用PLC技術作為控制方式，并建立自動化控制中心，進而能夠提高運輸提升機械的控制工藝、實現同路行程控制運輸和安全回路監控等煤炭運輸的全微機監控，進一步完善了提升機安全運行方面的問題。例如：煤炭企業的生產特點：水平多巷道，并且提升機的工作面大多都不在同一水平面上，如果在某一個水平面上工作的空壓機出現了故障問題，這時暫停了向生產區提供壓力，但是此時在生產區工作的人員是無法得知該空壓機出現了故障，只有當沒有壓力或者壓力下降才發現移動空壓機出現故障停機。通知等待保全（電工/機修）前來處理，而維修工也只能得到單一的故障信息，本文采用西門子全集成自動化系統，當發現某一個水平面上工作的空壓機出現了故障問題，并暫停了向生產區提供壓力，系統能夠及時的指出故障空壓機所在區域，并且可以通過系統啟動備用空壓機或者就近啟動備用空壓機。以最快的速度對故障區域的壓力提供補償。該系統還能夠分析出出現問題的空壓機故障原因，方便維修人員進行處理。其WINCC運行界面如圖1所示。

通過WINCC運行界面能夠對空壓機的前軸溫度、風壓力、環境溫度、電機溫度、風機振動、CO量、A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、C相電流、零序電流、風門狀態進行實時監控。

采用相同的方法還可以對運輸提升機械中的中央變、采區變、延伸變、提升機（絞車）、風機、水泵房、炸藥庫、尾礦庫等生產設備進行實時在線監控與監測。各種機械設備的監控與監測信息可以通過數據集成總線或者光纖網絡匯集在一起，形成全方位的中央數字化控制，在地面的調度中心能夠對各機械設備的運行狀態和設備參數進行數字化顯示與控制，進而能夠確保機械設備的正常運行，并且在出現問題是及時處理，提高煤炭生產的安全系數。

三、煤炭工程安全監控控制系統PLC技術電氣自動化

煤炭工程安全性是煤炭企業所關注的重要環節，采用PLC技術實現煤炭工程安全監控控制系統能夠通過監控中心遠程實時監控煤炭工程機械設備的運轉情況，并且具備自動自我保護性能，如遇到突發狀況，及時停止運行并發出預警信號。其遠程監控采用DCS結構，目前普遍采用的監控控制系統包括K195、KJ2、KJ4、AVI等。

四、結束語

總而言之，傳統煤炭開采方式已經逐漸被自動化煤炭開采設備所替代，并且隨著煤炭開采技術不斷的發展，煤炭工程自動化將更加完善，煤炭機械化水平不斷提高，煤炭開采量得以保證，機械化生產的質量越來越好、效率也越來越高，保障了煤炭生產過程中人及財產的安全。

參考文獻

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