礦山電氣自動化控制中的PLC技術應用分析

陳猛

【摘要】基于PLC技術的特征，其被廣泛應用于礦山電氣自動化控制中，具體而言，PLC控制系統是一種典型的操作數字運算電子系統，利用可編程控制器，就可以有效控制各類型生產過程或機械。本文闡述了PLC的工作原理以及PLC技術應用的特征，對礦山電氣自動化控制中PLC技術的應用進行了分析。

【關鍵詞】PLC技術；工作原理；特征；礦山電氣；自動化控制；應用

一、PLC的工作原理

PLC技術是以綜合計算機的應用技術、通信技術及自動控制技術為集合的新形式。PLC中文全稱為可編程邏輯控制器，專為在工業環境應用而設計，其采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

二、PLC技術應用的主要特征

PLC技術應用的特征主要表現為：（1）PLC技術的應用具有簡單、普遍、實用性強。由于PLC自身獨特的接口簡單直觀，可編程性以及編譯的圖形符號與梯形圖語言、表達方式等和繼電器的電路圖基本相似的特征。在實際應用中易于工程技術人員的接受并且易于理解，工作人員只需了解少量的開關量邏輯控制的PLC操作指令，就可以掌握其在自動化電氣控制中的具體編寫和使用方式。現在已被廣泛應用于各種規模的電氣控制場合中，并且不斷地向各種不同的領域延伸。（3）PLC加護的應用具有維護與改造簡單方便。為了節省或減少設備的外在接線，PLC利用存儲邏輯代替了傳統接線邏輯的設計方法，很大程度上縮短了對控制系統的設計和建造的時間，從而為后期的維護工作提供了方便，控制程序的編寫比較容易更改，可以很快適用于生產過程中的各種要求。（3）PLC技術應用的抵抗干擾能力較強。由于PLC的設計使用大規模集成電路技術，并且在內部電路的結構以及生產工藝設計的方面均采取先進的抗干擾技術，同時還配備具有自動檢測報警功能的硬件裝置。如果某個設備出現故障就會觸發警報。基于這些設計方法的特征，PLC的抗干擾能力要遠遠高于傳統繼電器技術，更適合于較為復雜的電氣控制及工業制造環境。在可編寫軟件的應用中，使用者還可根據實際需要情況，編寫外圍設備的自動診斷程序，使除了PLC之外系統中的其他設備與電路也能具有自我保護的功能。

三、礦山電氣自動化控制中PLC技術的應用分析

1、PLC技術在井下風門中的應用。通常有一定的壓差存在于風門兩側的空氣中，并且風門有著較大的面積，這時候，大約有40千克的開啟壓力；當開啟過風門之后，就會立即減小壓力，達到5千克左右；這樣就促使風門開啟的難度得到了大大的加大。針對這種情況，就可以利用PLC技術。其工作原理是：首先控制信號由系統發出去，油缸活塞在電磁閥的帶動作用下，進行運動，這樣就可以開啟電動風門，當達到90度的風門開啟角時，就可以將開啟工序停止下來，這樣可以正常通行車輛和行人。當對風門進行關閉時，控制信號依然由系統發出來，換向轉動電磁閥，對油缸活塞產生帶動作用，促使其向回運動，這樣就會轉動風門，促使其能夠緊密的合上。

2、PLC技術在提升機中的應用分析。人們在改造原繼電器控制中，需合理利用可編程控制器和大功率晶閘管變流器，主要操作步驟是保留直流主電機及部分提升機械，保證可以持續運行礦山老舊提升機的老系統；將原有操作臺給搬移走，進行新操作臺設立，對電樞回路進行調整，將轉換刀閘添加過來，對于新老系統的轉換工作，可以利用新舊系統轉換刀閘來實現，在對新老系統的切換進行控制時，需要利用多路航空插頭來實現，同時，還可以有效控制提升機制動系統潤滑油泵。同時，在調試新系統的工作中，還需要繼續進行老系統的工作，并且在一些特殊情況下，還需要永久保留老系統。其次，在改造安裝的過程中，在安裝的過程中，需要由專業的維護技術人員來完成，并且全過程參與進來，對安裝質量進行嚴格控制。在安裝過程中，需要促使電控監測得以實現，對井筒位置開關進行密切監測，同時對不同的機械潤滑制動系統的狀態進行實時觀察，促使新系統的調試時間得到有效的縮短。對于傳感器的監測和校準工作，需要由在線送電測試來完成，保證測量參數符合于提升系統的實際情況。對老系統提升過程中每一部分的運行過程進行檢驗，促使切換工作可以一次性完成。對于提升裝卸在系統的在線調試工作，可以利用老系統以及可編程控制器系統來實現，能夠一次性調試裝卸以及提升信號系統，促使全面調試工作量得到了有效的減少。之后對傳動回路中閉環系統的穩定性進行動態試驗，對系統的動態響應參數進行確定，從而更好的實現全系統空載以及重載測試運。最后，要停產全礦井的所有電氣設備，要空載試運行全系統，保證符合相關要求后，才可投入生產。

3、PLC技術在運膠帶機中的應用分析。在礦山電氣自動化控制中，開始廣泛應用KZP系列盤式可控制動裝置，由液壓站、制動裝置、電控系統三個方面組成，其中，制動力矩由制動裝置產生，利用的是閘瓦和制動盤的摩擦實現的，然后制動力由液壓站來進行改變。通常情況下，0是設備正常工作時的正壓力，系統如果有著最大的油壓，那么制動閘的狀態就成為了松閘，有1毫米左右的間隔存在于閘瓦和制動盤之間。設備在制動的過程中，需要對工況進行分析，控制指令由電液控制系統來自動發出，之后，設備對油壓進行自動減小，從而促使制動控制得以實現。從理論層面上來講，如果有著40攝氏度的環境溫度，那么盤式可控制動裝置的制動頻率就為每小時10次，并且盤面溫度在150攝氏度以內，雙回路完全對稱結構得以實現，能夠及時軟制動下運帶式膠帶輸送機，盤式可控制動裝置可以對運膠帶工作時的各項監控數據進行密切控制，利用的是電動機的輸出軸和輸送機上的速度傳感器，還可以顯示出這些檢測數據，利用的是可編程控制器。

結束語

綜上所述，當前PLC技術廣泛應用于礦山電氣自動化控制中，其可以提升全載全自動方式，促使系統電壓穩定下來，并且電氣控制系統的質量也可以得到提高，能夠更加穩定的運行，促使經濟效益得到顯著提升。在具體應用過程中，需要結合礦山具體情況，對其合理設計，充分發揮其作用。

參考文獻：

[1]高世鷹，趙亞軍.PLC控制技術在礦山電氣控制中的應用[J].無線互聯科技，2013（12）

[2]李帥彬.煤礦機電控制中PLC技術的有效應用[J].硅谷，2014（1）

[3]楊海龍.基于PLC的礦山電氣控制技術研究[J].赤子，2013（19）