溫 凡

（中煤西安設(shè)計工程有限責任公司， 陜西 西安 710054）

1 PLC技術(shù)的基本概念

1.1 PLC技術(shù)定義

PLC（Programmable Logic Controller），全稱為可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置。PLC技術(shù)是指通過利用可編程序的存儲器執(zhí)行順序控制、邏輯運算、定時/計數(shù)等操作控制指令，并且通過利用模擬式或數(shù)字式的輸入、輸出接口，以實現(xiàn)對各種類型的機械或生產(chǎn)過程的控制[1]。該技術(shù)是在傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，與微機技術(shù)相互結(jié)合的新型產(chǎn)物，避免了傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)的復雜接線、靈活性差、可靠性低、通用性差以及功率損耗較大的缺點。

1.2 PLC技術(shù)特點

由于PLC技術(shù)具有能耗低、體積小的優(yōu)點，以及具有通用性好、可靠性高、靈活性好與操作簡便的特點，已經(jīng)在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛推廣與應(yīng)用，下面主要針對PLC技術(shù)的特點進行分析。

1.2.1 通用性好

PLC技術(shù)的控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，能夠兼容各種硬件裝置，若要改變控制邏輯，只需改變相關(guān)程序即可，便可實現(xiàn)各種控制功能，具有較好的兼容性與通用性。與傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)相比，避免了控制系統(tǒng)的工作重新設(shè)計與重復連接，節(jié)約了運行成本，提高了運行效率。

1.2.2 可靠性高

PLC技術(shù)在運行過程中，由于存在大量外界電磁干擾，對其可靠性提出了較高的要求。在硬件方面，PLC技術(shù)采用了隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施，并對其進行了電磁兼容性設(shè)計與測試。在軟件方面，PLC技術(shù)采用了差錯校驗、數(shù)字濾波、指令復執(zhí)等抗干擾措施，并且應(yīng)用了故障診斷技術(shù)，具有了較強的自我診斷能力。因此，PLC技術(shù)具有較高的可靠性，實現(xiàn)了平均無故障時間2萬小時以上。

1.2.3 靈活性好

PLC技術(shù)除了具備邏輯控制、順序控制功能以外，還具備了模數(shù)轉(zhuǎn)換、位置控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)監(jiān)控、遠程通訊等功能。這些功能能夠?qū)崿F(xiàn)PLC技術(shù)既可以控制一臺設(shè)備，也可以控制一套設(shè)備，甚至可以控制全部生產(chǎn)線。還能夠有效實現(xiàn)PLC技術(shù)與不同裝置設(shè)備進行結(jié)合，具有較強的靈活性。

1.2.4 操作簡便

PLC技術(shù)采用了以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的編程方式，這種編程方式對于電氣技術(shù)人員來說簡單易學，容易理解。直觀形象的圖形界面方便了電氣技術(shù)人員的學習與識記，使其應(yīng)用更加廣泛。

2 PLC技術(shù)在煤炭工程中應(yīng)用的必要性

1）PLC技術(shù)在煤炭工程中的應(yīng)用，由于自身具有的特點，能夠提高煤炭工程控制系統(tǒng)的安全可靠性與運行穩(wěn)定性[2]，能夠有效地組成一個通用性能好、靈活性能好的自動控制有機整體。

2）PLC技術(shù)在煤炭工程中的應(yīng)用，由于自身具有體積小、能耗低的優(yōu)點，大大降低了控制系統(tǒng)的電能損耗，進而降低了生產(chǎn)成本，使得PLC技術(shù)的應(yīng)用成為了趨勢。

3）PLC技術(shù)替代了傳統(tǒng)的繼電接觸控制裝置，實現(xiàn)了煤炭工程生產(chǎn)過程的自動化，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，有利于形成一個自動化程度高的控制系統(tǒng)。

總之，PLC技術(shù)能夠有效提高煤炭工程自動化系統(tǒng)運作的可靠性和穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，此外，PLC技術(shù)具有較高的信息儲存價值，能夠有效促進煤炭工程信息處理的高速運轉(zhuǎn)。因此，在煤炭工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用PLC技術(shù)勢在必行。

3 PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用

3.1 PLC技術(shù)在采掘機械系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤炭采掘機械系統(tǒng)是煤炭工程中的重要環(huán)節(jié)。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和信息科技的不斷進步，傳統(tǒng)的采掘機械系統(tǒng)由于設(shè)備眾多，往往會存在各種各樣的安全隱患。煤炭采掘機械系統(tǒng)迫切需要一種先進控制技術(shù)，以提高其自身的自動化性能。在采掘機械系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，首先，大大降低了采掘機械系統(tǒng)電氣設(shè)備運行故障的出現(xiàn)次數(shù)，保證了技術(shù)工作人員的生命安全，提高了煤炭生產(chǎn)的工作效率；其次，能夠有效提高系統(tǒng)故障的自動診斷能力，并能及時發(fā)出警告并進行處理，增強了采掘機械系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，保障了煤炭生產(chǎn)工作的高效安全運行，進而提高了煤炭開采的工作效率。此外，PLC技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于高壓供液系統(tǒng)中。PLC技術(shù)不僅能夠有效提高液壓支架的移動速度，而且可以有效控制液壓支架的移動位置，進一步提高了煤炭開采工作的穩(wěn)定性和安全性[3]。

3.2 PLC技術(shù)在煤炭運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著煤炭開采技術(shù)的不斷提高和煤炭需求的不斷擴大，無疑給煤炭運輸系統(tǒng)帶來了一定的壓力。皮帶運輸是煤炭運輸系統(tǒng)的主要形式。PLC技術(shù)主要應(yīng)用在皮帶運輸變頻器的控制方面，根據(jù)變頻器的負載變化來調(diào)節(jié)輸出功率的變化，進而控制皮帶運輸?shù)霓D(zhuǎn)速，有效降低了能量的損耗。具體的說，PLC技術(shù)首先根據(jù)壓力傳感器的壓力信號測出負載大小，根據(jù)光電編碼器的脈沖信號測出電機轉(zhuǎn)速，然后對這些信號進行處理計算，得出皮帶輸送機的負載量，最后發(fā)出控制信號，隨著負載的變化對輸出功率進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)變頻調(diào)速的功能。此外，PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高煤炭運輸?shù)谋O(jiān)控管理，促進煤炭運輸系統(tǒng)的高效安全運轉(zhuǎn)，提高煤炭運輸?shù)墓ぷ餍?。PLC技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效發(fā)現(xiàn)煤炭運輸系統(tǒng)中的各種問題，自動分析故障原因，發(fā)出警告并及時通知工作人員進行處理。

3.3 PLC技術(shù)在安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤炭工業(yè)的電氣設(shè)備進行實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障問題，能夠快速啟動自我保護功能，全力將故障設(shè)備的影響降到最小，進而保障了系統(tǒng)的安全高效運行。PLC技術(shù)還能夠有效確保煤炭工程監(jiān)控數(shù)據(jù)的安全性，信息數(shù)據(jù)能夠準確地反映出整個系統(tǒng)的實時運行情況，進而能夠準確地對整個運行系統(tǒng)和運行狀態(tài)有一個全面的了解。因此，煤炭工業(yè)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備保護工作，需要充分發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢和監(jiān)控作用。安全監(jiān)控工作是貫穿煤炭工程各個環(huán)節(jié)的一個重要內(nèi)容，還是對整個煤炭工程安全的一個重要保障。比如在煤炭采掘過程中，PLC技術(shù)通過對煤炭采掘系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，能夠?qū)γ禾坎删驒C械系統(tǒng)的運行情況進行實時監(jiān)測以及遠程控制，提高了煤炭采掘系統(tǒng)的運行效率、提高了煤炭采掘系統(tǒng)的電能利用率，提高了地面工作人員的管理效率。在煤炭運輸系統(tǒng)中，PLC技術(shù)由于根據(jù)變頻器的負載變化來調(diào)節(jié)輸出功率的變化問題，進而控制皮帶運輸機的轉(zhuǎn)速，通過對各種傳感器的數(shù)據(jù)監(jiān)測以及各種控制器的狀態(tài)監(jiān)測，提高了整個煤炭工業(yè)的安全穩(wěn)定運行，進而有利于實現(xiàn)能量損耗的降低。

無論是在煤炭采掘機械系統(tǒng)、煤炭運輸系統(tǒng)還是安全監(jiān)控系統(tǒng)，都能夠發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)在自動化方面的獨特優(yōu)勢，并且能夠很好地保障煤炭工程電氣自動化的安全高效運行。因此，在未來的發(fā)展中，我們應(yīng)該高度重視PLC技術(shù)的完善和發(fā)展，促使PLC技術(shù)更好地發(fā)展，并充分發(fā)揮PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的巨大優(yōu)勢，進而進一步推動煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。