PLC技術在煤礦機電設備控制中的應用

陳淑彬

摘 要：隨著采煤規模的不斷擴大，安全事故也相應增加，嚴重影響了采煤進程。應用PLC技術不僅能夠提高采煤的自動化程度，還能保證工作人員的安全，所以，它被大型煤礦企業廣泛應用。簡要分析了該技術在煤礦機電設備控制中的應用，以期為相關工作提供參考。

關鍵詞：PLC技術；煤礦機電設備；采煤規模；自動化

中圖分類號：TD679 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.152

隨著社會用煤量的增加，采煤規模也在相應擴大。為了提高生產效率，特對設備自動化程度提出了新的要求。PLC技術是一門以微處理器為核心的數字運算操作系統，它具有邏輯運算、自動控制、自動定時和計算的功能。通過數字模擬，可以控制各類器械的運作過程。將該技術應用到煤礦開采中，不僅提高了采煤效率，而且還能有效控制器械設備，進而保證采煤過程的安全性。下面簡要分析了該技術在煤礦機電設備控制中的應用。

1 PLC技術概述

PLC技術最主要的作用是將計算機引入生產中，用它替代傳統的繼電器，從而有效地提高對工程的控制效率。它是一種高科技和高性能的控制技術。此外，該技術具有極高的穩定性，也就是說，當運行環境十分惡劣時，它也不會受到影響。同時，它還具有操作簡單、易于掌握的優點，從而擴大了其應用范圍。在PLC控制系統中，通常采用易于操作的操作程序，操作人員只需稍加培訓就能掌握。由于PLC自動控制系統體積小，不僅為運輸提供了便利，還簡化了維修和護養步驟，這也是它被大范圍推廣的主要原因之一。將該技術應用到煤礦開采中，有效地減小了控制系統的體積和減少了控制系統數量，還提高了采煤設備的控制效率，促使煤礦開采進入了新的發展階段。

2 PLC控制系統的運行原理

輸入采樣是PLC控制系統的基本環節，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設備是掃描儀。該設備全方位地掃描作業面，然后將掃描信息儲存起來，之后進行分析、處理。這份數據是單獨存在的，不會受到后期掃描數據的干擾，所以，應妥善保存，以免其丟失。當輸入采樣完成之后，PLC控制系統將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應保證輸送到控制系統數據的真實性，以避免數據不準確對控制命令產生負面影響。同時，前面2個階段的運行工作完成之后，就要轉入數據刷新階段。控制系統會總結前2個階段掃描到的信息，并以結論的形式輸出。

3 PLC技術的應用

在安裝主站時，要事先制訂好設計方案，要保證煤礦機電設備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發揮控制系統的作用。當線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機電設備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數據收集設備，保證設備運行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中，如果信息收集設備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運行情況，為之后的維修工作提供重要的數據支持。此外，還要合理設置PLC控制系統的報警信號。在煤礦開采過程中，經常遇到設備出現故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內趕到，以保證設備的正常運行。傳統的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發出的，由于采煤現場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設備的維修。PLC控制系統采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設備中，由專業人員專門管理，當出現報警信號時，由他們處理，進而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。

PLC控制系統通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環境適應性較強的優點。此外，它還具監控功能。在煤礦機電設備運行過程中，能夠全面監控，并全面掌控運行過程中出現的問題，比如發熱情況、運行速度等。如果運行設備出現故障，那么，監控設施便會自動發出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設備出現故障的概率。另外，監控系統還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機電運行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。

在使用PLC控制系統之前，應了解與該系統有關的幾組關鍵性數據，主要包括以下2點：①在實際運行過程中，將刷新頻率設置為0.5 s，以確保對該系統的有效控制。在絞車運轉時，系統便會以0.5 s為刷新時間，自動獲取開關的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉換，以便準確計算絞車的運轉速度。當絞車運轉速度計算好之后，就要確定它的運轉方向。絞車運轉之后，同時使用2個計數器記錄觸碰次數，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5 s之內，2個計數器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產生吸引力，使自身穩定上升，所以，要在5 s內確定按鈕啟動次數，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環境的要求。PLC控制系統也有合適的運行環境，當環境溫度在0～55 ℃時，能保證其高效運行；當溫度高于55 ℃或者低于0 ℃時，系統就很容易出現故障，從而影響對煤礦機電設備的有效控制。比如，在低于0 ℃的環境下，PLC控制系統的運行速度將會降低或者出現崩潰的情況。所以，在控制煤礦機電時，應對適當控制采區的溫度，盡量接近系統高效運行的溫度。也就是說，運行溫度在0～55 ℃之間，才能保證系統穩定、高效地運行。

4 結束語

隨著煤礦開采規模的不斷擴大，對機電設備自動化控制也提出新的要求，從而提高開采效率，保障工作人員的安全。由于PLC技術具有優越的性能，所以，它不僅有效地提高了煤礦機電設備的控制效率，還提高了開采的安全性。本文簡要分析了該技術在煤礦機電設備控制中的應用，希望能為相關工作提供參考。

參考文獻

[1]任化冰.煤礦機電系統控制中PLC技術的應用分析[J].企業技術開發，2013，12（4）：81-82.

[2]莫克明.對PLC技術在礦山機電控制中的應用研究[J].科技創業家，2014，10（3）：82.

〔編輯：白潔〕

Abstract： With the continuous expansion of the scale mining， a corresponding increase in security incidents， seriously affecting the mining process. Application of PLC technology can not only improve the automation of mining， but also to ensure the safety of staff， so it is widely used in large-scale coal mining enterprises. Brief analysis of the application of this technology in coal mine electrical and mechanical equipment control in order to provide a reference for related work.

Key words： PLC technology； mine electrical and mechanical equipment； mining scale； automation