plc控制技术在煤矿电气控制中的应用

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PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用LOWCARBONWORLD2014/8能源·地矿魏【摘甘肃省平凉市744112）（华亭煤业集团有限公司山寨煤矿，晓要】随着科学技术的不断发展，煤矿现代化设备也在不断进步，而随着开采难度和要求的不断加大，煤矿产业对机电设备的要求也在不【文献标识码】B【文章编号】（2014）2095-206615-0153-02进入21世纪以后，科学技术的迅猛发展给各行各业都带来了便利，煤矿产业也不例外，随着科学技术的不断进步，煤矿产业中所运用到的机电设备也与时俱进，不断体现着科技的魅力。其中一项重要的技术就是PLC的控制技术，通过这项技术，煤矿电气控制取得了很好的应用效果，本文将对此展开讨论。1PLC技术的含义根据国际电工的相关说明，PLC控制技术是一种操作数字运算电子系统，它的运行主要是依靠编程来实现的，通过编程之后便可对各种生产过程或者机械进行全方位的控制。PLC控制技术相比其他技术来说，具有很多显著的优势，首先它——————————————————————————————————————————————— 的扩展性能非常优越，在进行系统扩建时比其他控制技术更加快捷简便，而且它的维护相对来说也比较容易。同时该控制技术的设备采用的接线端子是可拆卸的，这样它全部的模块都可以实现带电插拔，在对其进行维护和模块更换时相对来说就很容易。同时该系统采用了先进的不间断UPS系统供电模式，这样可以有效避免因为突然断电而造成的资源和数据损失，确保数据具有高度的安全性，同时系统也有很强的稳定性，这样一来也有利于延长系统的使用时间。该系统同时具备在线编辑的功能，如果工艺的流程出现了变化，那么操作人员就可以根据实际情况来更改相应设备的启动顺序，这样可以保证工作的高效性。2PLC技术在煤矿机电控制中的应用2.1提升机利用PLC技术实现全载全自动随着科学技术的不断发展，PLC控制技术也实现了很大的进步，在此基础上，人们开始对矿山老旧提升机的改造，其中最重要的是对原继电器控制进行改造，人们最主要利用的是可编程控制器和大功率晶闸管变流器这两样系统来实现改造，具体的操作步骤如下所示：①要确定需要进行保留的部分，主要是直流主电机和一部分提升机机械，通过实验确保矿山老旧提升机的这些原有部件能够按照要求持续运转。②将老旧操作台搬走，并将新的操作台安置在合理的位置上，对电枢回路进行仔细的调整，确定转换刀闸的情况，如果需要添加就立刻根据要求添加，并利用新旧系统实现刀闸的转换，这样做可以快速将新旧系统的转换工作完成。在对新老系统转换进行——————————————————————————————————————————————— 控制时，一般是采用多路航空插头，这样做同时可以对提升机制动系统的润滑油泵进行有效地控制。在此基础上，新系统需要一段时间的调试才可投入工作，而老系统在这个时候依旧可以继续工作，这样如果新系统调试中出了问题，老系统就可以直接顶上，而且根据矿山的不同情况，有些老系统甚至需要永久的保留。在进行系统的改造安装时，要注意维护技术人员的选择，最好聘用那些长期工作的技术人员，确保他们在整个安装改造过程中都参与进来，这样可以对安装改造的质量进行严格的控制，而在未来进行维护时，这些技术人员对于系统也会更加得心应手。在进行安装时，要注意电控监测的推进，确保井筒位置开关、行程和不同机械润滑制动系统的状态都在严格的监控之下，这样在进行新系统的调试时，就可以剩下不少时间，实现高质量、高效率的调试。在检测和校准传感器时，最好利用在线送电测试，这样可以对测量的参数进行实时的控制，确保每个参数和提升系统的实际可以一一对应，避免出现误差。对老系统提升的每一个部分持续的运行过程进行全方位的监控，这样可以为之后的一次性切换提供便利，确保可以一!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!岩土工程师负责制。加强技术人员、管理人员的培训，尤其针对设计、施工的培训，以满足岩土工程市场的需求。③注重环境和工程的共同作用。由于环境受工程建设的影响，尤其是在工程施工、运营的过程中，可能出现各种岩土问题，必须进行重复论证和预测，采用相应的治理措施。④还应该加强对项目的勘察纲要与合同的日常审查——————————————————————————————————————————————— 与监督。在实际的岩土工程勘查中，如有必要，聘请专业监理部门负责监督，避免出现不规范作业、编制虚假记录、不按相关规定布孔等行为现象的发生。加强勘查技术人员的专业技能的培训，减少勘察活动中的违规行为，提高勘察成果的科学性，为工程建设打下坚实基础。除了要加强对现场的勘查工作之外，还应做好周边环境条件的调查了解，为后续工作提供充足依据。强化勘察市场管理、建立，大力推行监理机制，强化技术培训，注重环境和工程的共同作用，以确保岩土勘察工程的正常、合理的运行。鉴于岩土工程勘察相关问题对于岩土工程勘察行业发展的重要性，因此，本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。参考文献低碳世界LOWCARBONWORLD5结束语综上所述，岩土工程勘察工作对于建筑工程来说至关重要，建筑工程设计、施工离不开岩土勘察，必须充分了解岩土工程中易出现的岩土问题，制定相应的解决对策并落实到位，[1]康朝勇.浅析岩土工程勘察中常见的问题及对策[J].中国新技术新产品，2011（14）：129~131.[2]王晓伟，赵志强，杨苏楠.浅谈岩土工程勘察中出现的几个问题及解决方案[J].科技创新导报，2009（05）：292~293.[3]周永刚，赵诗堂.岩土工程勘察过程中的问题及原因分析[J].中国新技术新产品，2011（06）：194~195.——————————————————————————————————————————————— 收稿日期：2014-6-17作者简介：代振昌（1974-），男，贵州印江人，工程师，本科，主要从事岩土勘察工作。153能源·地矿步到位。装卸载系统的在线调试工作也需要通过可编程控制器来实现，这样做可以有效缩短全面调试的时间，实现装卸载和提升信号系统控制的一次性调试，使得繁琐的工作变得系统、简单、有条理。还需要对传动回路中闭环系统的稳定性进行动态性的试验，确保系统的各参数可以实现动态响应，从而使之后全系统的空载和重载的调试可一次性顺利完成。在完成这些工作之后，要将整个矿井的机电设备停止，空出两天左右的时间进行全系统的空载试运行，当运行无误检验合格之后，在将煤矿装载到设备中去，进行重载试运行，确保系统没有任何误差。这样就实现了矿山老旧提升机的改造过程，从而使全自动提升在矿山应用开来。2.2带式输送机的PLC应用带式输送机控制系统主要是由两部分组成，信号采集系统和信号处理系统。信号处理系统主要包括了PLC、工控机和人机界面等等。由于煤矿井的环境比较恶劣，因此存在不少电磁干扰。PLC系统的配置较为灵活，可靠性也比较高，在恶劣环境中也有很好的适应性，也有很好的抗干扰性。比如PLC系统为S7-200系列的CPU226，扩展模块采用了EM231模拟量输入模块。PLC——————————————————————————————————————————————— 的工作主要是采集现场信号，并通过相应的运算来实现设备的控制，并将信号发给上位机从而完成对设备的实时控制。模拟量输入模块、PLC和工控机组成了控制系统软件，而软件程序则分成系统保护和系统控制两个部分。操作系统分为手动和自动两种，自动操作系统可以通过工控机实现设备的启动和停止，并根据采集到的信号来进行报警和互锁，一旦设备出现故障，系统可以自动停止，并发出声光警告。当手动操作时，操作员可以对任意设备进行操纵，系统可以对每条输送带进行状态设置，在互锁的状态下，可以按照设置的顺序进行设备的启停。2.3井下风门的PLC技术应用在正常的情况之下，风门两侧空气是有一定的压力差距的，而且一般风门有很大的面积，如果要进行开启，则需要大概40kg左右的压力，而如果风门实现了开启，那么压力就会相应的有所减小，大约在35kg左右，这样风门就无法继续打开，无形中就增加了打风门的困难。所以为了能够有效避免这个状况，相关的研究者专门设计了一种气缸传动带风门，这样可以借助小风窗的帮助来减少风门开启的困难性。但是根据相关的风门开启情况发现，某一公司的井下风门开启的工作原理和气缸传动带风门有些相似，该公司主要是利用电动风门，其工作的主要原理如下：系统会根据工作的具体情况发出控制的信号，随后电磁阀会操作油缸使其产生活塞运动，这样就可以顺利实现电动风门的开启，当风门开启的角度达到90——————————————————————————————————————————————— °时，开启运动就会停止，而此时行人和车辆均可以顺利通过。当需要将风门关闭时，系统同样会首先发出一个控制信号，在信号的催动下，电磁阀会改变原有的方向，朝着相反的方向转动，而此时油缸活塞在电磁阀的控制下会向回运动，这样风门会随之慢慢关闭，直到最后完全封闭。2.4主扇风机的PLC应用D通风机的起停控制也分为手动和自动两种，主扇风机作LR为矿井中的一个重要设备，每一个操作都必须确保安全性。在OW自动模式中，工控机会向PLC发出相应的指令，再由PLC根NO据程序进行相应的动作。如果是手动模式，那么PLC的信号BR会被封锁，所以必须让专业的人员操作。在该程序中国，PLCAC会对输入点进行循环扫描，将风门状态和温度巡检仪的继电WO器信号进行读取，将模拟量输入信号进行读取，其中包括了震L界动参数、风量信号和负压、甲烷浓度。执行相应的程序，并把得世碳到的数据和警戒限额进行比较，如果超出限额，则进行报警。低将智能电参数模块的自由口通讯进行处理，并将电参数输入，154LOWCARBONWORLD2014/8通过PLC检查自身的硬件。在正常的工作情况下，要每月倒换一次风机，反风的情况更少，因此一般这种时候要使用PLC进行检测，将数据和警戒限额进行比较。2.5主排水泵的PLC应用PLC在主排水泵主要要实现控制功能、保护功能、实时显——————————————————————————————————————————————— 示参数信息功能和远程通讯及监控功能，还有合理的调度。为了实现这些功能，PLC的自动控制系统主要由六个部分构成：监控组态软件、通讯接口及网络传输、数据采集终端及数据处理系统、信号采集装置、机房设备及电控设备、工业电视监控系统。整个系统可以分为3个层次：地面监控主站层、PLC控制和通讯管理层、机械设备层。比如山寨煤矿1150主排水泵房采用了西门子S7-300型的PLC，性能比较稳定，而且不会出现较大的故障，在进行故障诊断和保护设备时有很强的完备性，而且设备留下了人工控制的方式，因此如果PLC出现了故障仍然可以启动水泵。通过西门子触摸屏TP720，可以完成一系列功能，比如系统巡查、控制方式转换、界面切换和故障复位等等。2.6设备集中控制的PLC应用PLC在煤矿企业设备集中控制好系统中的应用主要在以下两个方面：综采工作面设备集中控制系统，煤矿综采工作面主要包含的设备有采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、泵站及带式输送机等设备，根据综采工作面生产工艺流程，采用PLC集中控制系统，可实现综采工作面设备开停集中控制、设备运行参数和运行状态的集中监视，从而大大提高生产效率，降低生产成本，确保综采工作面安全生产。另外PLC集中控制系统还大量应用到煤炭地面筛分系统设备的控制，由于煤炭筛分系统包含的设备点多面广，往往需要建立PLC集中控制系统主站，还需建立多个PLC系统分站，各分站与PLC——————————————————————————————————————————————— 主站进行通讯，从而实现煤炭地面筛分系统设备的集中控制，通过集中控制系统可以实现顺煤流停车和逆煤流起车的控制功能，并实时监视设备的运行参数和运行状态，并在系统中设备出现故障时发出报警信号，并根据故障类型实现顺煤流停车，从而避免堆煤堵塞的情况的发生。3结束语在煤矿机电设备控制系统中采用PLC控制技术，可以有效提高系统运行功能，保证设备运行的稳定性和可靠性，同时可提高生产效率，降低矿井生产成本，克服继电器控制存在的缺点。通过对系统运行信息的监控，完成信息综合和预警报告，大大降低了矿井机电设备故障率，能够满足煤矿企业生产运营要求，在未来的煤矿企业生产过程中，PLC技术将发挥更大的作用。参考文献[1]高世鹰，赵亚军.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用[J].无线互联科技，2013，12：136.[2]邹国清.电气与PLC控制技术在煤矿安装的应用[A].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息与自动化专家委员会.煤矿自动化与信息化———第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集（下册）[C].中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会、中国煤炭工业技术委员会信息与自动化专家委员会，2011：3.[3]聂少莉.浅谈PLC控制技术在煤矿中的应用[J].科技创新与应用，2012，07：45.收稿日期：2014-6-26作者简介：魏晓（1971-），工程师，本科，主要从事煤矿供用电——————————————————————————————————————————————— 及电气技术管理工作。———————————————————————————————————————————————