基于PLC的礦山開采設備監控管理系統的研究與應用

胡建宏

（武威職業學院，甘肅 武威 733000）

礦山開采設備監控管理系統的可靠性關系到礦山資源開采的效率，是保障礦山開采的重要管理系統之一，礦山開采設備監控管理系統能夠根據現有的數據進行規劃，會將每種設備進行細化管理，保證電力設備、基礎運行設備、通風設備等的正常運作與維護，特別是對電力設備的管理與維護，能夠實現節約、高效的管理[1]。礦山開采設備種類繁多，能夠進行快速高效的管理一直是現有管理系統的難題，常規的監控管理系統能夠做到快速管理，但是效率偏低，有的效率很高但數速率很低，難以保證礦山開采的需求，為此設計基于PLC的礦山開采設備監控管理系統，改變礦山管理現狀。

1 基于PLC的礦山開采設備監控管理系統設計

1.1 硬件設計

礦山開采設備監控采集器是設備監控管理系統中的數據采集硬件，能夠通過編碼掃描的形式，對設備進行信息錄入，礦山開采設備監控采集器主要有兩部分構成，一部分是集成化的掃描電路，具備I/O逆向電流的設備掃描端口，能夠實現多環境下的多角度自適應匹配式掃描，并且可以設置采集時的數據源，保證采集信息的準確性，另一部份是電子顯示器，能夠對采集數據進行顯示。在數據交換環節上，采用雙向線程的電源數據接口連接轉換器，并且使用高速運算的外部轉換器作為數據交換機，外聯線路使用多核多線程的傳輸方式，以此緩解數據錄入的延時，實現多路徑傳輸，將系統的效率提升，核心數據監控傳感器使用的是德國生產的U890P300，能夠在內部數據紊亂的情況下自動保存數據，防止數據丟失[2]。內部數據的存儲設備，使用獨立于自身的外聯存儲設備，可以隨意插拔，相關工作人員可以通過設置多個存儲設備來保留管理數據，對電源設計子系統保證電源電路的暢通，避免由于電源的問題造成數據的丟失。礦山開采設備監控管理系統的硬件采用的是分布式結構，能夠將現有的計算電路板以及計算單元進行并聯，并且可以實現多模塊的協同處理，保證其數據管理的精準程度。由于礦山開采設備監控管理系統需要大量的訪問，因此在實際設計中選擇了三聯雙口，能夠靈活的進行多數據訪問。

礦山開采設備監控管理系統設備監控的感控節點，在設計過程使用的是TT-BI899型號的數據電路板，能夠針對管理數據實現隨意上載下傳，并且TT-BI899型號的數據電路板具備外聯設備，能夠通過網絡進行控制，可實現遠程操作，遠程操作的數據通過傳輸平臺進行記錄，方便數據跟蹤與反饋[3]。TT-BI899型號的數據電路板是多模塊多單元的并聯數據電路板，能夠在多模式下進管理。

礦山開采設備監控管理系統的核心電路采用的是USR-NB75多編程PLC電路板，能夠支撐多種外聯方式，同時多路徑選擇，保證設備管理的完整性，還可以兼容原有的計算模塊，礦山開采設備多數都是大型自動化設備，為保證控制效率，在兼容的計算模塊中導入分類模塊，對大型設備按控制方式進行分類，以此實現高效性。如圖1所示為礦山開采設備監控管理系統的核心PLC電路板。

圖1 礦山開采設備監控管理系統的核心PLC電路板

1.2 軟件設計

監控管理系統的數據庫采用傳統的數據邏輯管理方法，在實現數據交互管理工作的同時，根據數據邏輯方法進行數據的協調管理，為了方便數據的協同性，選擇多條數據傳輸路徑，管理數據庫的運算邏輯層，參與數據的檢索以及調用，當接收到外部信息時，根據現有的信息進行置換對比，選擇對應的語句邏輯，發送到指定的邏輯層進行使用，管理信息采集完成后會發送至邏輯層，進行信息篩選，保證管理信息的準確性。邏輯層對將要進入運算層的數據進行緩存處理，方便數據識別以及調用，在管理數據庫內部有一套檢驗機制，檢驗機制能夠對數據進行整理，通過字符邏輯的相識進行驗證，對照邏輯數據代碼，保證管理的時效性，防止躍遷數據對管理造成影響，系統根據整理后的數據格式，對數據進行規整分類，將圖片、影像、音頻進行歸類，將歸類后的結果發送至下一級的數據庫中，實現分類儲存。引入線性回歸的方式，將具備管理特征的信息進行極值處理，根據原有的數據調用情況對環境進行比對，周圍環境數據與調用情況保證無異常后，數據庫內核會發出控制信息，進行管理操作，首先設置管理參數，設置監控測試數據參與管理過程，組成管理數據與監控數據相協同的數據空間，協同數據空間用T表示,管理的數據分為i個數據組標記為ni，其中有執行命令分為，執行管理數據、記錄管理數據、反饋管理數據等多項數據，通過對照上述的編碼，最終實現監控管理。

2 管理效率對比

將礦山開采設備監控管理系統與傳統的監控管理系統進行對比，保證其他實驗過程中參數的統一，模擬運行環境，將兩種系統同時放置在相同環境下運行，觀察效率結果如表1所示。

表1 管理效率對比實驗結果

通過表1可以看出，本文設計的基于PLC的礦山開采設備監控管理系統在管理效率上都在85%以上，而傳統管理系統平均管理效率在80%左右，說明本文設計的監控管理系統具備極高的有效性。

3 結語

本文設計基于PLC的礦山開采設備監控管理系統，希望通過本文的研究能夠對礦山開采設備進行高效管理。