基于PLC技術(shù)的煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集控系統(tǒng)的研究

代豐禮

摘?要： 煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)主要是多臺(tái)機(jī)器一起運(yùn)轉(zhuǎn)，需要連續(xù)生產(chǎn)原煤。相對(duì)來(lái)說(shuō)，機(jī)器比較集中，采用PLC技術(shù)，可縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低設(shè)備的不規(guī)范使用，提高各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)。對(duì)于煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，方便管理，如果發(fā)現(xiàn)故障，立即排查，可以保證集控智能化安全生產(chǎn)，使經(jīng)濟(jì)利益最大化。當(dāng)然這種技術(shù)控制起來(lái)相當(dāng)容易，不會(huì)出現(xiàn)大型事故，使煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的安全事故降低到最小。

關(guān)鍵詞： PLC技術(shù);煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng);集控系統(tǒng);研究

【中圖分類號(hào)】TP39?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）22-0199-01

引言：PLC技術(shù)，可以用小的構(gòu)造控制龐大的煤炭生產(chǎn)，十分了不起，他有眾多優(yōu)點(diǎn)，最為突出的是減少了勞動(dòng)力，降低了成本，避免了安全生產(chǎn)中人員的傷亡。與先前的機(jī)械化生產(chǎn)相對(duì)比來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)可對(duì)其許多缺點(diǎn)進(jìn)行有效改善。在煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理的運(yùn)用PLC技術(shù)，不但可以降低人力成本，提升生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)力，減少材料使用率，不斷的整合生產(chǎn)流程，以確保和實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。

1?PLC概述

PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的不斷推陳出新，它不僅局限在邏輯控制，還包括了數(shù)字運(yùn)算，數(shù)字量智能控制、通訊監(jiān)控等功能，PLC有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在復(fù)雜的礦井環(huán)境中起到控制作用，在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展中有著舉足輕重的地位。PLC由電源、CPU、I/O模塊和通訊接口組成，其中CPU是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心、負(fù)責(zé)信號(hào)的采集和處理，并進(jìn)行編程操作執(zhí)行，然后發(fā)出操作命令。通訊接口用于連接計(jì)算機(jī)上位機(jī)，進(jìn)行編程軟件和組態(tài)軟件的下載。I/O模塊起到連接作用連接外部設(shè)備與PLC，采集和接收外部設(shè)備的運(yùn)行和反饋信號(hào)。相比其他控制設(shè)備，PLC具備強(qiáng)大的穩(wěn)定性和抗干擾能力。繼電器和接觸器一般性的電氣設(shè)備，都是通過線圈來(lái)控制機(jī)械性的觸點(diǎn)的閉合間接的控制設(shè)備的啟停運(yùn)行，這在實(shí)際工況中會(huì)產(chǎn)生很多客觀影響因素，如觸點(diǎn)無(wú)法閉合，線圈觸點(diǎn)周圍產(chǎn)生微小電弧等。PLC通過梯形圖編程軟件設(shè)計(jì)彌補(bǔ)硬件的不足，外部少量硬件控制實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行，最大化的降低了系統(tǒng)的故障率，保證了安全有效生產(chǎn)。故障處理通過軟件設(shè)置或現(xiàn)場(chǎng)終端、反饋有效的節(jié)省時(shí)間針對(duì)性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)繼電器及接觸器線圈檢查維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)影響停機(jī)設(shè)備檢查完畢閉鎖復(fù)位，很快速的達(dá)到故障處理。

編程軟件操作簡(jiǎn)單便于學(xué)習(xí)，容易接受。PLC支持梯形圖的編程操作，梯形圖中的電路符號(hào)和表達(dá)方式與硬件電路相似，因此只要有一定的硬件電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就可以很容易掌握PLC的程序編輯。應(yīng)用廣泛，具備強(qiáng)大的兼容性和擴(kuò)展能力。PLC中提供了定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等一系列的功能，優(yōu)化了其他設(shè)備所不具備有的功能，可以模擬量和數(shù)字量的輸入輸出轉(zhuǎn)換，通過I/O接口與設(shè)備進(jìn)行連接。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)工況有新的變動(dòng)時(shí)，不需要對(duì)設(shè)備電路進(jìn)行改變?cè)O(shè)計(jì)，只需要對(duì)PLC內(nèi)部程序進(jìn)行編寫即可。PLC的外部線路連接相對(duì)簡(jiǎn)單，很大程度上縮減了電路設(shè)計(jì)和二次施工量。PLC通過內(nèi)部程序控制替代了繼電器的外部接線，不僅減少了電路設(shè)計(jì)和連接的工作量也減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量。PLC控制柜由于PLC自身的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊等原因，控制柜的體積也比原先繼電器控制柜小的多，節(jié)省了空間。

2?煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集控系統(tǒng)的應(yīng)用原則

煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)在控制方面，主要需要的原則還是安全可靠。

煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)在工藝上也是需要要求的，主要的控制方式無(wú)非閉鎖和聯(lián)鎖。一般情況下，我們會(huì)采用聯(lián)鎖的方式。如果有機(jī)器出現(xiàn)問題，我們將采用聯(lián)鎖方式，這樣的控制便于我們調(diào)試和處理問題。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)故障，我們應(yīng)從故障機(jī)器開始，順著煤流動(dòng)的方向的所有設(shè)備，都應(yīng)立即停下來(lái)，為了防止之后的設(shè)備和機(jī)器也出現(xiàn)故障，減少故障的發(fā)生范圍，減少設(shè)備故障的范圍擴(kuò)大。閉鎖方式根據(jù)反饋排除本級(jí)設(shè)備故障點(diǎn)。

3?煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用PLC控制的內(nèi)容和設(shè)計(jì)

3.1?煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)的內(nèi)容

煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集控系統(tǒng)主要包括計(jì)量器，檢測(cè)器，還有用于保護(hù)的保護(hù)裝置和PLC集中控制系統(tǒng)的監(jiān)控等內(nèi)容，計(jì)量器裝置主要用于計(jì)算測(cè)算原煤的產(chǎn)量，產(chǎn)品的生產(chǎn)量，生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的用水量，還有耗電量。用PLC技術(shù)，可大大減少煤的生產(chǎn)率，減少用水用電，解決了很大程度上的資源消耗問題。保護(hù)裝置主要保護(hù)的是輸送機(jī)，它非常的長(zhǎng)，同時(shí)速度非?？欤孕枰獞?yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行保護(hù)。自動(dòng)化主要針對(duì)倉(cāng)位，配煤，液位，煤量變化、運(yùn)行電流、自動(dòng)注油、軸承溫度變化、除鐵等這些東西進(jìn)行自動(dòng)化控制，還有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控車的啟動(dòng)和停車的監(jiān)控和操作。

3.2?煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

在地面生產(chǎn)車間，設(shè)置PLC集控系統(tǒng)，通過控制層對(duì)整個(gè)地面生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)全地面生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)一集中的控制，集控室分為多個(gè)層級(jí)，每一個(gè)層級(jí)都有安排一個(gè)工作組和工作站，進(jìn)行小型控制，共享信息和資源。上位監(jiān)控系統(tǒng)，采用超智能顯示平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)采集煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的各個(gè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示，方便查閱和監(jiān)督。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過PLC技術(shù)傳輸?shù)诫娔X，以太網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸?shù)缴a(chǎn)指揮中心并達(dá)到遠(yuǎn)控目的、運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行描述，顯示動(dòng)畫圖像，多媒體語(yǔ)音播報(bào)。動(dòng)態(tài)顯示各系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行工況，膠帶機(jī)保護(hù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)顯示液位信號(hào)，膠帶機(jī)運(yùn)量、除鐵器吸鐵情況、煤倉(cāng)倉(cāng)位變化、破碎機(jī)運(yùn)行電流、自動(dòng)注油情況、各主要設(shè)備軸承溫度變化等檢測(cè)計(jì)量?jī)x表的信號(hào)，可通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)起?？刂?。

結(jié)束語(yǔ)：PLC技術(shù)可用于電子和電力，電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)速還有啟動(dòng)。為了提高自動(dòng)控制的科技水平發(fā)展，優(yōu)化煤礦安全生產(chǎn)的工藝和流程，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)量。所以采用PLC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器：破碎機(jī)、布袋除塵、皮帶機(jī)、給煤機(jī)、刮板機(jī)、干霧抑塵空壓機(jī)、快速裝車無(wú)人值守旋連稱帶式給料機(jī)，布袋除塵控制柜、CST控制柜、除鐵器控制柜，皮帶秤、博后篩等按逆煤流系統(tǒng)開機(jī)、順煤流系統(tǒng)停機(jī)、啟停用閉鎖喊話器聯(lián)系崗點(diǎn)巡檢司機(jī)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)途徑，降低成本，降低危險(xiǎn)程度還可以提高運(yùn)輸產(chǎn)能。

參考文獻(xiàn)

[1]?張帥.淺析PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù).

[2]?譚飛.探究PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).