PLC在煤矿生产中的应用浅谈

【摘要】介绍了PLC的一些基本特点，简单阐述了PLC控制技术在煤矿生产方面的应用。

【关键词】PLC；煤矿；应用

一、概述

PLC是可编程控制器的英文缩写。可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用了可编程序的存储器，用来执行在其内部存储的逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，来控制各类型的机械或者生产过程。由于具有可靠性高，抗干扰能力强通用性强，使用方便、适应面广、编程简单，对环境要求低等特点。因此煤炭行业的应用也十分普遍。

目前我国煤炭行业正在向建设高产高效的现代化矿井方向发展，因此矿井机电设备也向着高电压、大功率、控制系统高科技的方向发展。PLC的简化接线、性能可靠、事故率低、容易编程、控制多样等特点，为越来越多的人员所喜欢，在煤炭设备上的控制应用也越来越广泛，所以将来在煤炭行业的发展中有着广阔的发展和应用前景。

二、PLC在煤矿三个系统中应用的概述

1、PLC在矿井提升机系统中的应用

矿用提升机不仅是煤矿生产中的重要设备，更是联系地面与井下的最重要的运输工具。矿用提升机主要运用于金属矿、非金属矿和煤矿中提升矿石、煤炭等，下放材料，升降人员，工具和设备。矿用提升机与通风、排水设备和压气组成现代矿井的四大固定设备。以前，我国矿井使用的矿井提升机控制系统是电控的系统，主要是靠继电器控制的系统来实现控制。不过原来使用的继电器系统，不仅效率低、可靠性差、维护工作量也很大，而且在矿井实际的提升运行过程中，故障点较多，容易引发误动作，造成矿井提升机运行过程中的不稳定、不可靠、不易维修，更使得矿井提升机的自动控制系统没办法实现。

现在技术充分利用PLC的的性能优点来处理开关量，替代了以前提升机控制系统中的众多接触器、继电器、复杂的连线以及显示系统。PLC控制系统一方面大大减小了系统的体积，在另一方面也提高了系统的控制精度和可靠性，保证了矿井提升机的安全运行。利用PLC控制系统的综合测控机制，解决测速、保护等，提高了提升机系统的综合性能和生产效率，实现低投入高产出的目标。系统的显示系统是基于Windows的操作系统，通过计算机屏幕把提升机系统的所有运行参数和运行状态实时动态的展现在控制人员面前，如显示提升的速度、提升的高度、液压制动的系统和故障的信息等画面，能使控制人员对提升机的实时运行状况一目了然。目前新桥煤矿的主副井提升机系统都已由PLC的控制系统，来实现地面与井下的实时控制。

2、PLC在煤矿井下胶带运输集控系统中的应用

煤矿井下胶带机系统一般包括多条转载胶带机、拣矸胶带机、输送胶带机、刮板机、储煤及装车系统等。井下胶带机系统担负着，矿井煤炭运输的重要任务。现在煤矿胶带运输集控系统基本实现PLC系统的控制。

目前井下PLC的胶带运输机集中的监控系统，可以系统的实现连锁控制和单击控制等多种控制模式，也可以供操作人员根据现场实际情况灵活选用，确保在系统正常运行时操作灵活、易于维护，另外在系统出现故障或通信中断时可以现场控制确保了皮带设备的正常运行，大大的提高了系统的稳定性。此外，基于PLC的井下胶带运输机集控系统可实现防止打滑、跑偏、拉绳、堆煤等多种保护功能，如果井下胶带运输机在运行时出现故障，系统就可以迅速的作出反应，从而实现胶带运输系统的正常安全的运行。

3、PLC在煤矿井下辅助运输系统中的应用

目前现代矿井中巷道运送矸石、矿物、人员、材料及设备等的主要运输工具是电机车。为了保证电机车运行的安全、高效，将井下信号灯、道岔、信号发送器等设备及控制信号集中的传送到主控室控制，并根据现场的实际需要实现它们之间的相互闭锁和解锁等，而构成了井下运输的“信号、集中、闭塞”系统又简称信集闭系统。目前在国内煤矿井下信集闭系统大多数采用的是安全型的继电器联锁控制来实现的，这种控制方式在设计时需不仅绘制大量的接线图、电气原理图，而且设计的工作量也很大。随着现在煤矿井下的不断开拓，井底运输线路发生变更时，控制系统的修改工作比较困难，且系统完成功能也受到继电器控制的限制，有些功能野不能尽人意。

近年来随着技术的不断发展，井下运输的信集闭系统的控制联锁方式也趋向多样化，除以前常使用的继电器联锁控制方式外，现在的设计有采用微机联锁控制、可编程逻辑器件（PLD）联锁控制、可编程序控制器（PLC）联锁控制等多种方式。

目前采用PLC控制系统构成的现场网络控制的煤矿井下车场的信集闭系统，充分发挥了PLC远程智能化控制的优点，系统具有人工/自动调度指挥的功能、机车闯红灯报警的功能、道岔复位及故障自检测的功能、模拟盘显示自检的功能，大大提高了系统工作的可靠性和系统工作的抗干扰能力。通过现场的实效运行表明该系统操作和维护简单、工作稳定，系统硬件布线比较简单、扩展性很强，易于实现煤矿网络化的控制和管理，提高井下车场电机车的通过能力，保证电机车的安全、高效运行，满足矿井开拓后车场和运输线路局部变更的需要。

三、现状及展望

目前PLC控制技术在煤矿的生产运行系统中除上述应用外，在其它煤矿生产系统中如压风系统，抽风系统，绞车提升系统及矿车自动清洗等多方面得到了广泛的应用。未来随着社会的不断进步和发展，国家对煤矿生产的要求和标准也越来越高，所以井下越来越多的地方如生产系统、提升系统、运输系统等，都要求实现机械和设备的自动化远程控制，尽可能的减少现场人员，经过目前PLC控制系统应用的现状可以发现，其可以很方便的实现很多的远程控制的功能，从而达到高效、安全生产的目的，所以在未来PLC控制技术在煤炭的生产中会得到更广泛应用。

参考文献

[1]毕可仁，孙郭春.PLC在煤矿生产中的应用.煤矿机械，2006

[2]自动化在线.PLC在煤矿井底车场“信号、集中、闭塞”系统中的应用

[3]张志. PLC在煤矿生产中应用.煤炭技术，2009

[4]王磊.关于西门子PLC在煤矿中的应用.科技致富向导，2011