礦山機電控制中PLC技術(shù)的應用研究

王伯剛　黃玉亭

摘 要：煤礦事業(yè)飛速發(fā)展，自動化技術(shù)不斷優(yōu)化，特別是PLC技術(shù)憑借自身優(yōu)勢，得到了普及推廣應用，繼而促使礦山機電自動化控制水平的提升，促使了國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展。從中不難看到，逐步強化PLC技術(shù)于礦山機電控制中的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。先簡單分析了PLC的工作原理，接著著重討論了礦山機電控制中PLC技術(shù)的應用，促使PLC技術(shù)不斷成熟，協(xié)助礦山機電控制工作的開展，為研究提供必要理論參考。

關(guān)鍵詞：礦山機電；控制；PLC技術(shù)；應用

這些年國民經(jīng)濟發(fā)展非常快，人們更為依賴不同類型的資源，具體的礦產(chǎn)開采力度逐步加大，這要求礦山機電設備達到很高的要求。現(xiàn)階段煤炭產(chǎn)業(yè)向前推進，生產(chǎn)建設當中，建立安全性煤礦成為工作重心，且有必要提升礦山機電自動化控制水平。PLC技術(shù)是普遍使用的一種技術(shù)，當前，現(xiàn)代科學技術(shù)升級換代，可編程控制器逐步優(yōu)化，很大程度上提升礦山機電自動化控制水平，促使PLC技術(shù)更多地應用到礦山設備控制中，極大提升了礦山開采效率，增強了PLC技術(shù)自動化的綜合實力，所以，為增進PLC技術(shù)的水平，強化PLC技術(shù)的應用研究具有突出的現(xiàn)實意義。

1.PLC技術(shù)與工作原理

PLC作為可編程控制器，更多地應用在現(xiàn)代自動化行業(yè)中，此項技術(shù)融合了計算、計數(shù)、定時等，保存在內(nèi)部，接著通過模擬量的使用，將不同機電設備運行納入控制中。PLC是微機技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)而形成的，解決了繼電接觸控制系統(tǒng)具有的諸多缺陷，如機械觸點的接線復雜功耗高等，切實利用了微處理器的優(yōu)勢。PLC是現(xiàn)階段比較先進的控制器，其易于系統(tǒng)的組合，十分可靠，且具有非常強的抗干擾性，具備在線修改等各種優(yōu)勢。可編程程序控制器（PLC），采用數(shù)字式運算，針對工業(yè)控制設計而成，是一種能在各個領(lǐng)用應用的工業(yè)控制裝置。PLC采用周期循環(huán)掃描的工作方式，將電能提供給PLC，CPU先實施自檢運行，查看是否有故障出現(xiàn)，接著步入循環(huán)掃描中，完成一次性循環(huán)的各個過程結(jié)束一次性循環(huán)使用的時間就是一個工作周期，影響工作周期的長短的因素有用戶程序長短、PLC自身性能。

2礦山機電控制中PLC技術(shù)的應用

2.1礦山機電控制中PLC技術(shù)對空氣壓縮機群組監(jiān)控系統(tǒng)的應用

在空氣壓縮機群組中，微機監(jiān)控系統(tǒng)圍繞PLC，提升了抗干擾能力，且測試準確，同時優(yōu)化空氣壓縮機運行當中的安全保護功能。空氣壓縮機構(gòu)成了礦山開采不可或缺的一類動力設備。現(xiàn)階段我國許多空氣壓縮機均使用繼電器控制，此種控制監(jiān)控良好的保護技術(shù)水平并不高，不符合空氣壓縮機所需的可靠安全運行要求，所以，容易發(fā)生故障，不易維護。新研制而成的微機監(jiān)控系統(tǒng)一般采用溫度傳感器、斷水裝置等及時負責信號的收集，在傳輸總線協(xié)助下，傳送到PLC不同的模塊，經(jīng)過CPU對數(shù)據(jù)做出處置，在傳感器信號轉(zhuǎn)換下，送到專門的數(shù)顯儀表及時呈現(xiàn)設備工作參數(shù)，在線監(jiān)測及維護功能，在線監(jiān)測及維護電參數(shù)，及時把控礦井作業(yè)，維持作業(yè)的平穩(wěn)，不會發(fā)生安全問題[1]。

2.2礦山機電控制中PLC技術(shù)對礦山老式提升機進行改造

利用PLC升級及優(yōu)化礦山老式提升機，在預留提升機直流主電機與機械部分基礎(chǔ)上，運用可編程的控制器等，升級老式提升機之前繼電器的控制，這是現(xiàn)階段改造礦山機械非常有效的途徑，具體過程如下：

①奠定安裝新操作臺良好基礎(chǔ)，整體搬移之前的操作臺，在改造提升機過程中，依然通過舊系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)，搬遷至一旁既有操作臺進行暫時作業(yè)。

②便于新系統(tǒng)與老系統(tǒng)實施轉(zhuǎn)換，需將轉(zhuǎn)換刀閘設置到電樞的回路上。把多路航空式插頭應用到新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。調(diào)試新系統(tǒng)過程中原有的系統(tǒng)還能保留，用于后期使用。根據(jù)需求，長久保留。

③安裝時，嚴格把控質(zhì)量，相關(guān)人員接受培訓，達到要求之后，才可進行安裝，要求安裝人員能夠熟練操作，讓人員全程參與就其中，經(jīng)過調(diào)試，奠定正常運行及維護的基礎(chǔ)。

④為最大限度縮短調(diào)試新系統(tǒng)的時間，及時電控檢測各機械潤滑情況，結(jié)束傳感器安裝之后，在線送電，并實施測試，矯正各測量參數(shù)，讓系統(tǒng)和實際保持相符。在提升系統(tǒng)過程中，在計算中按照步驟檢驗各部門運行讓系統(tǒng)提升一次性準確轉(zhuǎn)換。

⑤完成裝載系統(tǒng)之后，基于舊系統(tǒng)提升，還要利用新系統(tǒng)中客車廠控制器將提升機器裝卸載站納入整體控制中。新系統(tǒng)和舊系統(tǒng)相互配合，能夠一次性推動裝卸載。

2.3礦山機電控制中PLC技術(shù)對運膠帶機的改造

在科學技術(shù)進步下，KZP系列盤式可控制動裝置更多地被應用到礦山機電控制中，此裝置的組成包括制動裝置、電控系統(tǒng)、液壓站。制動裝置通過利益閘瓦、制動盤產(chǎn)生的摩擦，形成制動力矩，接著發(fā)揮液壓站調(diào)節(jié)功能，繼而達到改變制動力的目的。在制定前提下，機械在正常運轉(zhuǎn)過程中的正壓力數(shù)是0，但如果系統(tǒng)的油壓值達至極致時，制動閘便會發(fā)生松動；如果設備處于制動過程中，需結(jié)合實際狀況，讓電液控制系統(tǒng)傳出合適的信號指令，機器基于此減少油壓值，達到制動控制的目的[2]。電動機的輸出軸速度傳感器、輸送機速度傳感器達到把控運膠帶運行中許多監(jiān)控數(shù)據(jù)，最終通過監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)是通過可編程控制器得以實現(xiàn)的。通常如果監(jiān)測獲得數(shù)據(jù)比之前設定的數(shù)值要高時，可編程控制器將輸出較少的供電電流，減少油壓，繼而使膠帶速度變小；如果監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)比預先設定的數(shù)值要低時，可編程控制器使供電電流輸出得以增加，繼而開啟閘瓦打開，維持膠帶輸送機運動的穩(wěn)定。

2.4礦山機電控制中PLC技術(shù)對井下風門的自動啟閉

在礦山生產(chǎn)中，一般一人啟閉井下的風門。而該風門具有非常大的負壓，啟閉風門承受很大的操作強度。一個人啟閉風門非常困難，如果操作不恰當，將損壞風門。運用PLC技術(shù)，在紅外傳感設備使用下，全天候檢測車輛，從而通過可編程控制器達到自動化控制井下風門啟閉的效果。達到風門的自動化啟閉，維持車輛運行的可靠及穩(wěn)定，避免發(fā)生安全隱患節(jié)省了礦山運行費用。在實施順序控制設計過程中，要求我們先打開窗，然后再打開門。它的設計原理為，風門兩面有一定的壓強差值，同時井下風門具有相對較大的面積，通常風門開啟壓強30-50KG。為保證風門啟閉可靠穩(wěn)定，往往將較小的窗口設置到風門上，使風門兩側(cè)壓強保持在均衡狀態(tài)。如果兩側(cè)壓強趨于平衡之后，可使風門啟閉操作力變小。通過PLC實施控制，先運用紅外線傳感設備，檢測車輛的進進出出，在風門開啟過程中，把控制信號傳至二位五通雙控電磁閥，接收控制信號，把氣體供給系統(tǒng)。然后活塞帶動下，朝向外運用，此時風門上的小窗在活塞帶動之下處于開啟狀態(tài)，如果風門至設計處，將不會再運動，接著風門被開啟。在活塞的反向運動之下，閉合小窗，然后閉合風門。

結(jié)束語：

經(jīng)濟社會向前發(fā)展，現(xiàn)代的礦山開采速度日漸加快，而在現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源開發(fā)時，人們要求礦山設備控制技術(shù)達到更高的標準，各類先進的設備得到研發(fā)，較大程度上提升了礦山開采設備的控制水平，提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，奠定了現(xiàn)代礦產(chǎn)資源開采堅實的基礎(chǔ)。礦產(chǎn)資源開采推動了人類社會的文明及進步，開采技術(shù)不斷優(yōu)化是很突出的一個條件，PLC構(gòu)成了自動化控制領(lǐng)域非常重要的一類控制設備，較早地滲透進煤礦機電設備的控制系統(tǒng)，同時普遍應用到煤礦機電的控制系統(tǒng)，為此，為促使經(jīng)濟社會不斷進步，要強化廣大煤礦機電工作人員對PLC控制技術(shù)的探究，把PLC控制系統(tǒng)放置于較為適宜的溫度中，以獲得更突出的控制效果，且采取必要的通風和降溫措施，進而逐步提升PLC控制技術(shù)水平及質(zhì)量。

參考文獻：

[1]趙守德，趙廣建，殷宏杰.PLC技術(shù)在礦山機電控制中應用研究[J].城市建設理論研究：電子版，2015，5（24）.

[2]陶偉.基于防滅火的礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)[J].低碳世界，2017（13）：81-82.