淺談PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

王世良

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭用量不斷加大，因此采煤作業(yè)的規(guī)模也在逐步提高，為了適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下的煤炭需求與安全要求，PLC技術(shù)也被逐漸應(yīng)用到采煤作業(yè)當(dāng)中去，應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠有效增強(qiáng)煤礦作業(yè)的自動(dòng)化程度，保障井下人員安全，因此在煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文分析了PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的使用，希望能夠引發(fā)思考，為煤炭企業(yè)的相關(guān)安全工作提供新的思路。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);煤礦機(jī)電設(shè)備

引言：

PLC技術(shù)能夠有效集成自動(dòng)控制與數(shù)字模擬的功能，通過(guò)數(shù)字化與自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化操作，這種技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中，不僅提升了開(kāi)采效率，而且能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化控制，保障生產(chǎn)操作人員的安全，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

一、PLC技術(shù)的原理及使用要求

PLC技術(shù)是可編輯邏輯控制器的英文所寫(xiě)，它能夠通過(guò)編制程序的方式來(lái)內(nèi)部存儲(chǔ)一定的邏輯計(jì)算與順序控制等操作指令，PLC接入系統(tǒng)后，在輸入接口通過(guò)數(shù)字與模擬信號(hào)，能夠?qū)Ω黝?lèi)器械進(jìn)行操控。PLC通過(guò)接入微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備的宏觀操作，該技術(shù)非常穩(wěn)定，具備在惡劣環(huán)境下運(yùn)行的性能，同時(shí)具備操作簡(jiǎn)單易學(xué)的優(yōu)點(diǎn);PLC程序的編程，是以繼電器階梯圖作為基礎(chǔ)，指令簡(jiǎn)單，因此摒棄了難學(xué)復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)編程語(yǔ)言，能夠方便技術(shù)人員調(diào)試與查錯(cuò)，大大減少了日常維護(hù)的難度[1]。

在煤礦開(kāi)采機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)，一個(gè)周期主要有三個(gè)步驟，第一是輸入采樣，第二是執(zhí)行程序，第三微輸出刷新。采樣的輸入是PLC技術(shù)的基礎(chǔ)步驟，主要是借助掃描等外部傳感設(shè)備將采樣活動(dòng)的數(shù)據(jù)搜集起來(lái)并儲(chǔ)存，對(duì)一線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與運(yùn)算，完成最基礎(chǔ)的采樣工作;第二步是程序執(zhí)行，在數(shù)據(jù)的輸入工作完成后，計(jì)算機(jī)通過(guò)設(shè)置好的邏輯與運(yùn)算方法對(duì)數(shù)據(jù)掃描，并將結(jié)果用階梯圖的形式來(lái)呈現(xiàn);第三步是數(shù)據(jù)的輸出過(guò)程，PLC技術(shù)通過(guò)編碼將數(shù)據(jù)處理后，結(jié)果需要一個(gè)輸出的過(guò)程，PLC技術(shù)通過(guò)整合采集到的信息，通過(guò)算法綜合輸出結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制[2]。

PLC技術(shù)能夠通過(guò)與計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的信息交流與反饋，各類(lèi)智能化技術(shù)與設(shè)備通過(guò)雙絞線或光纜等傳輸介質(zhì)連接在一起，互相傳遞信息，形成一個(gè)系統(tǒng)型的工業(yè)生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)具備開(kāi)放意義，更加能夠順利地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，以便及時(shí)根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行情況調(diào)配參數(shù)，性?xún)r(jià)比更好，并且造價(jià)低廉，有效降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本。

PLC的使用要求，在硬件方面：PLC技術(shù)的順利應(yīng)用首先需要保證良好的硬件環(huán)境，安裝有PLC控制系統(tǒng)時(shí)，需要保證硬件設(shè)備所存儲(chǔ)的環(huán)境是適宜的溫度，避免高溫、暴曬等過(guò)熱環(huán)境對(duì)硬件設(shè)備和電路設(shè)備的損壞，注意保證環(huán)境的通風(fēng);同時(shí)要注意避免將PLC設(shè)備與腐蝕性氣體或液體同室存放，有效避免各種外界不良因素對(duì)PLC設(shè)備的腐蝕與損害，保障硬件設(shè)備的使用壽命。

安裝PLC系統(tǒng)需要采用正確的連接方式，一是要控制設(shè)備接地線路的長(zhǎng)短，二是為了抗干擾，最好采用單獨(dú)接地的方式來(lái)進(jìn)行安裝，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)搜集采集設(shè)施的安裝，要注意輸送機(jī)應(yīng)該采用的是依次安裝的方式，將記錄數(shù)據(jù)信息的傳感器與控制箱正確對(duì)接，才能保證數(shù)據(jù)的正確保存。

二、在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

（一）對(duì)提升機(jī)的改造

PLC技術(shù)運(yùn)用到老式提升機(jī)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的改造，改造的原理和方法是加強(qiáng)對(duì)電流的控制，老式的提升機(jī)中引入PLC技術(shù)，不管是控制操作的精度還是便捷性都得到了很大的提升，在機(jī)電提升機(jī)上安裝PLC技術(shù)，能夠在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)反映設(shè)備與采煤工作的進(jìn)展?fàn)顩r，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的問(wèn)題，并及時(shí)解決，保障了生產(chǎn)過(guò)程中人員的安全。

（二）PLC技術(shù)在井下風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用

井下風(fēng)門(mén)的控制單靠人力的話，存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，力度的使用不當(dāng)，很大可能會(huì)引起風(fēng)門(mén)設(shè)備的損傷，如果能夠及時(shí)引入PLC技術(shù)，則能夠通過(guò)先進(jìn)的紅外遙感技術(shù)來(lái)確定有無(wú)人員或者車(chē)輛經(jīng)過(guò)本區(qū)域，紅外線的檢測(cè)如果有人員或者車(chē)輛，則將信號(hào)發(fā)給中央處理器，中央處理器通過(guò)編制信號(hào)來(lái)控制風(fēng)門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉，通過(guò)這樣的機(jī)械操作裝置來(lái)對(duì)風(fēng)門(mén)進(jìn)行控制，從而節(jié)約了人力，風(fēng)門(mén)的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了操作的方便與快捷[3]。

（三）PLC技術(shù)在膠帶傳輸機(jī)中的應(yīng)用

老式膠帶傳輸機(jī)的停止與前進(jìn)操作需要人力進(jìn)行，這種方法首先是浪費(fèi)了人力，第二是人力制動(dòng)的過(guò)程中存在諸多的缺陷，利用摩擦力使傳輸膠帶停止運(yùn)行的過(guò)程中容易產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量不及時(shí)散發(fā)出去就容易引發(fā)極大的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。在膠帶傳輸機(jī)中引入PLC技術(shù)，能夠避免老式利用摩擦力來(lái)制動(dòng)的措施，閘瓦與制動(dòng)盤(pán)在短時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)控制分離，避免產(chǎn)生摩擦熱量與電火花。

（四）選煤集控系統(tǒng)中的應(yīng)用

原煤開(kāi)采后進(jìn)入選煤階段，將系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯控制指令與監(jiān)控設(shè)備和PLC設(shè)備相結(jié)合的方式，將PLC技術(shù)引入到選煤系統(tǒng)中，能夠保證對(duì)整個(gè)選煤過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制。

（五）PLC技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

通過(guò)輸入輸出模擬信號(hào)，PLC技術(shù)能夠及時(shí)診斷設(shè)備故障。首先是模擬信號(hào)的導(dǎo)入過(guò)程，隨后系統(tǒng)檢測(cè)模擬信號(hào)并與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)參考值進(jìn)行比對(duì)，如果模擬信號(hào)與內(nèi)存信號(hào)相似，則認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行正常，如果出現(xiàn)較大差異，則認(rèn)為系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)行出現(xiàn)了故障;PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的故障分析，一個(gè)完整的PLC電路，能夠檢測(cè)到開(kāi)關(guān)信號(hào)是否存在，如果實(shí)際中存在的狀態(tài)值與已有的輸入狀態(tài)值相符合，則說(shuō)明機(jī)電設(shè)備運(yùn)行正常，如果兩者存在較大差異，那么該機(jī)電設(shè)備可能發(fā)生了故障，這種即時(shí)的判斷方法能夠通過(guò)各節(jié)點(diǎn)來(lái)分別檢測(cè)，能夠使設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確定位發(fā)生故障的設(shè)備;PLC技術(shù)在中斷方式故障的診斷中也發(fā)揮著作用，如果一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了故障，通過(guò)輸入在中斷源上的PLC就能夠及時(shí)檢測(cè)到故障信號(hào)，然后機(jī)電系統(tǒng)會(huì)根據(jù)故障信號(hào)做出反應(yīng)，及時(shí)中斷系統(tǒng)的工作與運(yùn)行[4]。

將PLC技術(shù)運(yùn)用到設(shè)備故障的診斷中時(shí)，故障信號(hào)并不是直接輸入計(jì)算機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)，而是通過(guò)將故障信號(hào)轉(zhuǎn)變成另一種信號(hào)進(jìn)行輸入，然后通過(guò)PLC技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)變后的信號(hào)進(jìn)行編輯，因此在整個(gè)故障診斷過(guò)程中，故障信號(hào)的采集是最基礎(chǔ)最關(guān)鍵的工作，信號(hào)采集過(guò)程中如果出現(xiàn)了問(wèn)題，那么故障的診斷也不會(huì)準(zhǔn)確。

三、結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到機(jī)械控制領(lǐng)域，能夠通過(guò)這一方式實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化與智能化操作，節(jié)約了人力，減少了生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，加快了煤礦開(kāi)采行業(yè)的智能化與便捷化發(fā)展，因此，PLC技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆偉.淺談PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016，31（1）：69-70.

[2]郭瑤飛.煤礦機(jī)電設(shè)備控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016（10）：134-135.

[3]陳淑彬.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2015（5）：152-153.

[4]周建軍.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備安全控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2017（04）：186-187+190.