摘要：煤炭产业一直是我国的基本能源产业，我国的煤炭储量排世界前列，同时我国又是一个煤炭消耗量大国，每年有大量的煤炭被开采出运送到全国各地。可以说煤炭行业在我国现今社会仍然发挥着无可替代的作用，为了保障我国的煤炭供应，确保煤炭开采和运输的高效和安全性则成为我国煤炭行业的重中之重。要提高煤炭行业的效率、保障过程中的安全，PLC技术将可以起到重要的作用。我国现在正在努力打造工业4.0，主要的目的便是实现工业生产过程中高度的自动化以达到在节约能耗的同时提高生产效率的目的。而PLC技术是先进工业控制的基础，可以实现工业生产过程中高度的自动化，节省对人力的需求，同时提高生产效率保障生产的安全可靠性。
关键词：煤炭工程；PLC；电气自动化
引言：PLC技术已经在许多行业中实现了工业控制的应用，它本省具有更高的可靠性和抗干扰能力，在恶劣的工业生产环境中仍然能够安全可靠的运行。同时我们可以通过PLC技术实现对产品生产线的控制，在许多人工无法完成的操作环境中进行作业。煤炭行业作为我国的基础能源产业，现在的矿井开采仍然采用较为落后的人工下井操作，这种开采方式较为落后、生产效率较低，同时人工下井操作存在着很多的安全隐患。所以，为了提高煤炭产业的生产效率，保障我国的煤炭供给，同时减少煤炭生产过程中的安全隐患，我们可以将PLC技术应用于煤炭行业中。同时煤炭行业与PLC相结合也与我国工业现代化建设的目标相一致，将大大推进我国工业的转型和发展。
一、PLC技术在煤矿开采中的应用
PLC技术是一种通过微处理器对工业生产设备操作的顺序、时间等方面进行控制的一种技术，它可以仅仅通过对程序的编程来控制生产设备的操作，并且自主的完成各项任务。这中现代化的自动控制技术将在很大程度上节约人力劳动成本，使整个操作流程更加的安全和可靠。
1、实现开采设备的自动化
现今的煤矿一般分为露天煤矿和地下煤矿，而地下煤矿又占了绝大多数的比例。地下煤矿的开采则需要用到许多开采设备，这些设备一般通过复杂的电力线路进行控制和操作，并且几乎每一台设备中都会有一个单独的配电柜，这样就会使本来就不宽敞的开采空间变得更加混乱和拥挤。同时配电柜过多也导致操作过程更为复杂，杂乱的接线往往会导致线路发生故障时很难找寻故障点。如果能够通过PLC技术对相关的开采设备进行控制，那么就能很好的解决这些问题。将PLC技术应用于煤炭的开采设备中，可以实现对于开采设备的统一控制，并且这种控制仅仅通过程序的编写便可以实现。同时，PLC控制可以简化开采设备的控制环节，以往我们要对每台机器分别进行操作，在操作复杂化的同时，也不能保障操作的时机和施工进行程度，而PLC控制通过各种传感器的信号传递可以迅速而精确的捕捉到开采进程，然后通过程序指令控制各种设备进行操作。另外，PLC通信控制设备是使用直流弱电进行工作的，而矿井中的大型挖掘设备是通过强电工作的，这样我们就能很好的实现弱电对于强电的控制，而我们只需要操作带有弱电的PLC设备便可，这对于操作人员的安全性来说是一个很大的保障。
2、实现转运设备的自动化
井下煤矿开采完成之后大多数要通过胶带等转运设备输送到井上，以往我们所使用的运输系统只能依靠人工手段关闭和打开。在作业期间整个运输系统几乎处于全速运行状态，而如果在生产的间隙没有煤炭运输时，整条运输线路就处于一个空转的状态，对于工人来说如果不是很长时间的空转时间，是不会主动关闭运输线路的，这样就在很大程度上造成了电能的浪费。而将PLC技术运用在煤炭运输线路上，便可以实现对运输线路的自主控制。PLC技术可以实现对于电机运行的控制，而它的控制依据便是外来信号的输入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我们可以在运输线路中安装各类传感器，传感器可以将运输线路上的状态时时的传送给PLC微处理器，处理器获得这些信息之后根据编程来实现对于电机的控制，进而控制整条运输线路。如果运输线路上一直有煤炭在运输，那么PLC便可以控制运输线路全速运行；如果正赶上生产间隙，运输线路上不再增加煤炭的量，那么传感器可以检测到运输线路中煤炭的量在减少，当煤炭的量减少到零，也就是该条运输线上的煤炭全部输送完毕之后，PLC系统经过一段时间的等待确定运输线路上不再增加煤炭量，那么就会控制电机停机，运输线路停止。当作业重新开始时，检测到运输线路上煤炭量在增加，PLC获得传输信号就会再次控制电机全速运行。通过这个控制流程我们可以看出，PLC发出控制指令的依据是运输线路传感器传输的信号，所以它能够很精确对运输线路进行控制，相比人工操作延时时间也被大大的缩短。所以PLC技术不仅能够保障工人操作的安全性，在节能和精确控制方面也将带来更大的益处。
二、PLC在安全系统方面的应用
1、PLC实现设备的安全运行
在煤炭开采过程中我们在使用各种挖掘器械和运输器械的同时要做好对这些设备的维护和保养，这些企业的各种工作模式都是通过电机的运行实现的，而电机无论是过载还是空载运行都会对其使用寿命造成一定的影响。在地下矿井中对这些设备进行相关的维修或者更换是十分麻烦的一件事，所以我们要尽量保证设备使用的寿命足够长。但是这些电机的启动并不受到人工本身的控制，尤其是大型的挖掘设备，如果受到挖掘的阻力过大时，我们或许能够感觉到，但因为不能够控制电机的运行，所以只能任其继续工作。而在使用了PLC技术之后我们便可以通过检测电机中的各项参数，获得电机的工作状态，只要电机在安全范围内运行我们便可以继续施工，但是如果电机超出了额定工作的限度，PLC就会控制电机停机，或者增加电机工作的台数，克服该过程中遇到的阻力，这样我们就能很好的实现电机的保护。同时通过PLC控制，我们可以很轻松的实现电机的降压启动，我们都知道电机启动瞬间的电流会很大，容易影响输电设备和电机的使用寿命，通过PLC实现降压启动可以起到很好的保护作用。
2、PLC实现人员安全防护
矿井中除了各种生产运输设备外，各种安全系统也是必不可少的，尤其是通风和排水设备，这些设备能够为工作人员的井下作业提供一个基本的安全环境。如果通过PLC的控制将能够达到更好的控制效果，通过PLC系统的检测模块，我们能够很好的分析井下的空气状况，如果检测到空气中的氧气含量降低，则可以控制通气装备加速运行，通入更多的新鲜空气，避免人工操作过程中的时间延时。同时，通过检测矿井中的水量大小，也能够自行控制排水速度。当然我们还可以加入危险预报系统，如果检测到某些危险性指标超标，通过现有的设备无法排除这种危险状况，控制系统将会发出报警信号，警告工作人员安全撤离。这样我们能够将危险将至最低。
结束语
PLC控制技术是现代工业中十分重要的自动控制技术，将它应用于各种工业生产线中将能够在很大程度生节约人力生产成本，同时提高生产效率。在矿井作业中，PLC还能够使生产变得更加安全可靠，在提高煤炭行业的生产效率的同时，保障工作人员的安全。
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论文作者:闫黎黎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/2
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