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[摘 要] 首先探讨了机械设备自动化技术的应用类型，建立了基于PLC 的煤矿企业自动化挖掘运输系统，建立了总体方案，并优化原控制方案，完成整个控制系统的硬件设计与软件设计，完成了系统的现场调试。
[关键词]机械设备；自动化技术；煤矿企业；PLC
中图分类号：X752 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0357-01
当前，在现代煤炭企业生产中，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用。目前很多煤矿企业的挖掘运输系统生产效率低、人力物力资源浪费严重。我们为此对挖掘运输自动控制系统进行改造，将其实现自动化生产。目前该生产线改造在国内煤炭工业系统处于领先行列，该系统的投入使用将极大改善生产效率、减少人力物力资源的浪费及生产作业环境。
一、煤矿采掘机械设备的电气自动化
1、采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1000千万的总装机功率扩大到了1500千瓦，电机的牵引功率达到了120千瓦。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所有设备自动化控制的核心，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而使支架的移动速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
2、我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
二、机械设备自动化技术的应用类型
1、PLC技术
PCL来源于LPC技术，是一种较早发展起来的自动化控制装置，是嵌入式的工控机，它以回路调节为辅，顺序控制为主，能够完成计数、定时、运算、记忆、开关量控制及通信等功能。一般具有以下特点：编程简单，它是而向用户的设备；控制系统通用性强，且构成简单，并具有较强的抗干扰能力，可靠性能高；体积小，维护方便；缩短了设计、施工、投产调试的周期；具有良好的性价比。为了满足闭环控制及运动控制应用的需要，需要準确和可重复的循环时间。现在的PLC系统允许采集、处理和输出信号与数据传输速率同步。现代的PLC特征在于大型、技术的可升级性，如计算、测量、位置、闭环控制等。
2、DCS技术
DCS是一种比较成熟的控制技术，目前DCS控制系统多用于大规模的连续控制，如石化、石油、化工等。
多采用CVP分别用于控制、通信、冗余操作；操作站和工程师站已采用高档微机或工控机，Windows NT操作系统、机/服务器（C/S）结构、DDE（动态数据交换）OCP（用于过程控制对象链接嵌入技为，可以通过以太网接口与管理网络相连。
3、FCS技术
FCS控制系统是一个由现场总线、现场智能仪表和PLC，ICP组成的系统。现能仪表、PLC和监控机之间通过一种全数字化、双向、多站的通信网络连接成S控制系统。
随着现代软件技术的发展，PLC，DCS及FCS控制系统之间的界限己经越来越模糊，都致力于为各种工业控制应用提供集成的、新一代控制平台，在此平台上，用户只需通过模块化、系列化的软件和硬件产品组合，可达到个体化的软件。
三、变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
1、35KV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT2回，6kV PT2回等。
2、变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、综合测控装置MMCU-10H等设备。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对短路接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线路保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3、后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯信号转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，并对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
四、结束语
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1] 蔡依然.论电气化技术的应用前景分析.焦作大学学报，2009，08.
[2] 林少白.提高煤炭生产的自动化技术研究.煤矿机电，2008，07.
[3] 董林.煤炭设备电力牵引技术的应用.煤炭开采，2007，05.
[关键词]机械设备；自动化技术；煤矿企业；PLC
中图分类号：X752 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0357-01
当前，在现代煤炭企业生产中，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用。目前很多煤矿企业的挖掘运输系统生产效率低、人力物力资源浪费严重。我们为此对挖掘运输自动控制系统进行改造，将其实现自动化生产。目前该生产线改造在国内煤炭工业系统处于领先行列，该系统的投入使用将极大改善生产效率、减少人力物力资源的浪费及生产作业环境。
一、煤矿采掘机械设备的电气自动化
1、采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1000千万的总装机功率扩大到了1500千瓦，电机的牵引功率达到了120千瓦。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所有设备自动化控制的核心，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而使支架的移动速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
2、我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
二、机械设备自动化技术的应用类型
1、PLC技术
PCL来源于LPC技术，是一种较早发展起来的自动化控制装置，是嵌入式的工控机，它以回路调节为辅，顺序控制为主，能够完成计数、定时、运算、记忆、开关量控制及通信等功能。一般具有以下特点：编程简单，它是而向用户的设备；控制系统通用性强，且构成简单，并具有较强的抗干扰能力，可靠性能高；体积小，维护方便；缩短了设计、施工、投产调试的周期；具有良好的性价比。为了满足闭环控制及运动控制应用的需要，需要準确和可重复的循环时间。现在的PLC系统允许采集、处理和输出信号与数据传输速率同步。现代的PLC特征在于大型、技术的可升级性，如计算、测量、位置、闭环控制等。
2、DCS技术
DCS是一种比较成熟的控制技术，目前DCS控制系统多用于大规模的连续控制，如石化、石油、化工等。
多采用CVP分别用于控制、通信、冗余操作；操作站和工程师站已采用高档微机或工控机，Windows NT操作系统、机/服务器（C/S）结构、DDE（动态数据交换）OCP（用于过程控制对象链接嵌入技为，可以通过以太网接口与管理网络相连。
3、FCS技术
FCS控制系统是一个由现场总线、现场智能仪表和PLC，ICP组成的系统。现能仪表、PLC和监控机之间通过一种全数字化、双向、多站的通信网络连接成S控制系统。
随着现代软件技术的发展，PLC，DCS及FCS控制系统之间的界限己经越来越模糊，都致力于为各种工业控制应用提供集成的、新一代控制平台，在此平台上，用户只需通过模块化、系列化的软件和硬件产品组合，可达到个体化的软件。
三、变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
1、35KV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT2回，6kV PT2回等。
2、变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、综合测控装置MMCU-10H等设备。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对短路接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线路保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3、后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯信号转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，并对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
四、结束语
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1] 蔡依然.论电气化技术的应用前景分析.焦作大学学报，2009，08.
[2] 林少白.提高煤炭生产的自动化技术研究.煤矿机电，2008，07.
[3] 董林.煤炭设备电力牵引技术的应用.煤炭开采，2007，05.