PLC技术在煤炭电气自动化的应用

摘要：基于PLC的基本情况及其重要性，对PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用进行深入研究，对于推动煤炭工业的发展具有重要的作用。

关键词：PLC技术；煤炭工程；电气自动化；应用

1PLC技术的基本概念

PLC（ProgrammableLogicController），全称为可编程逻辑控制器，是一种以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置。PLC技术是指通过利用可编程序的存储器执行顺序控制、逻辑运算、定时/计数等操作控制指令，并且通过利用模拟式或数字式的输入、输出接口，以实现对各种类型的机械或生产过程的控制[1]。该技术是在传统的继电接触控制技术的基础上，与微机技术相互结合的新型产物，避免了传统的继电接触控制技术的复杂接线、灵活性差、可靠性低、通用性差以及功率损耗较大的缺点。由于PLC技术具有能耗低、体积小的优点，以及具有通用性好、可靠性高、灵活性好与操作简便的特点，已经在工业各领域得到了广泛推广与应用，下面主要针对PLC技术的特点进行分析。PLC技术的控制逻辑以程序方式存储在内存中，能够兼容各种硬件装置，若要改变控制逻辑，只需改变相关程序即可，便可实现各种控制功能，具有较好的兼容性与通用性。与传统的继电接触控制系统相比，避免了控制系统的工作重新设计与重复连接，节约了运行成本，提高了运行效率。PLC技术在运行过程中，由于存在大量外界电磁干扰，对其可靠性提出了较高的要求。在硬件方面，PLC技术采用了隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施，并对其进行了电磁兼容性设计与测试。在软件方面，PLC技术采用了差错校验、数字滤波、指令复执等抗干扰措施，并且应用了故障诊断技术，具有了较强的自我诊断能力。因此，PLC技术具有较高的可靠性，实现了平均无故障时间2万小时以上。PLC技术除了具备逻辑控制、顺序控制功能以外，还具备了模数转换、位置控制、数模转换、生产监控、远程通讯等功能。这些功能能够实现PLC技术既可以控制一台设备，也可以控制一套设备，甚至可以控制全部生产线。还能够有效实现PLC技术与不同装置设备进行结合，具有较强的灵活性。PLC技术采用了以继电器梯形图为基础的编程方式，这种编程方式对于电气技术人员来说简单易学，容易理解。直观形象的图形界面方便了电气技术人员的学习与识记，使其应用更加广泛。

2PLC技术在煤炭工程中应用的必要性

1）PLC技术在煤炭工程中的应用，由于自身具有的特点，能够提高煤炭工程控制系统的安全可靠性与运行稳定性[2]，能够有效地组成一个通用性能好、灵活性能好的自动控制有机整体。2）PLC技术在煤炭工程中的应用，由于自身具有体积小、能耗低的优点，大大降低了控制系统的电能损耗，进而降低了生产成本，使得PLC技术的应用成为了趋势。3）PLC技术替代了传统的继电接触控制装置，实现了煤炭工程生产过程的自动化，降低了劳动强度，提高了生产效率，有利于形成一个自动化程度高的控制系统。总之，PLC技术能够有效提高煤炭工程自动化系统运作的可靠性和稳定性，提高生产效率，降低生产成本，此外，PLC技术具有较高的信息储存价值，能够有效促进煤炭工程信息处理的高速运转。因此，在煤炭工业电气自动化中应用PLC技术势在必行。

3PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用

煤炭采掘机械系统是煤炭工程中的重要环节。随着社会经济的不断发展和信息科技的不断进步，传统的采掘机械系统由于设备众多，往往会存在各种各样的安全隐患。煤炭采掘机械系统迫切需要一种先进控制技术，以提高其自身的自动化性能。在采掘机械系统中应用PLC技术，首先，大大降低了采掘机械系统电气设备运行故障的出现次数，保证了技术工作人员的生命安全，提高了煤炭生产的工作效率；其次，能够有效提高系统故障的自动诊断能力，并能及时发出警告并进行处理，增强了采掘机械系统的可靠性和稳定性，保障了煤炭生产工作的高效安全运行，进而提高了煤炭开采的工作效率。此外，PLC技术还被广泛应用于高压供液系统中。PLC技术不仅能够有效提高液压支架的移动速度，而且可以有效控制液压支架的移动位置，进一步提高了煤炭开采工作的稳定性和安全性[3]。随着煤炭开采技术的不断提高和煤炭需求的不断扩大，无疑给煤炭运输系统带来了一定的压力。皮带运输是煤炭运输系统的主要形式。PLC技术主要应用在皮带运输变频器的控制方面，根据变频器的负载变化来调节输出功率的变化，进而控制皮带运输的转速，有效降低了能量的损耗。具体的说，PLC技术首先根据压力传感器的压力信号测出负载大小，根据光电编码器的脉冲信号测出电机转速，然后对这些信号进行处理计算，得出皮带输送机的负载量，最后发出控制信号，随着负载的变化对输出功率进行调节，以实现变频调速的功能。此外，PLC技术的应用能够有效提高煤炭运输的监控管理，促进煤炭运输系统的高效安全运转，提高煤炭运输的工作效率。PLC技术的应用还能够有效发现煤炭运输系统中的各种问题，自动分析故障原因，发出警告并及时通知工作人员进行处理。PLC技术在安全监控系统中应用，能够实现对煤炭工业的电气设备进行实时监控，一旦出现故障问题，能够快速启动自我保护功能，全力将故障设备的影响降到最小，进而保障了系统的安全高效运行。PLC技术还能够有效确保煤炭工程监控数据的安全性，信息数据能够准确地反映出整个系统的实时运行情况，进而能够准确地对整个运行系统和运行状态有一个全面的了解。因此，煤炭工业系统中的电气设备保护工作，需要充分发挥PLC技术的优势和监控作用。安全监控工作是贯穿煤炭工程各个环节的一个重要内容，还是对整个煤炭工程安全的一个重要保障。比如在煤炭采掘过程中，PLC技术通过对煤炭采掘系统的状态数据进行监测，能够对煤炭采掘机械系统的运行情况进行实时监测以及远程控制，提高了煤炭采掘系统的运行效率、提高了煤炭采掘系统的电能利用率，提高了地面工作人员的管理效率。在煤炭运输系统中，PLC技术由于根据变频器的负载变化来调节输出功率的变化问题，进而控制皮带运输机的转速，通过对各种传感器的数据监测以及各种控制器的状态监测，提高了整个煤炭工业的安全稳定运行，进而有利于实现能量损耗的降低。无论是在煤炭采掘机械系统、煤炭运输系统还是安全监控系统，都能够发现PLC技术在自动化方面的独特优势，并且能够很好地保障煤炭工程电气自动化的安全高效运行。因此，在未来的发展中，我们应该高度重视PLC技术的完善和发展，促使PLC技术更好地发展，并充分发挥PLC技术在煤炭工程电气自动化中的巨大优势，进而进一步推动煤炭产业的不断发展。

参考文献

[1]金璐.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用研究[J].科技风，2016（9）：144.

[2]王勇.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的运用[J].科技展望，2016，31（26）：130.

[3]张帅.浅析PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].山东工业技术，2016（6）：80.

作者:温凡 单位:中煤西安设计工程有限责任公司