煤礦機電控制中PLC技術的有效應用

馮雪濤

摘 要：近些年來，隨著科學技術的持續發展與進步，國內各大煤礦的機電控制系統得以不斷升級和完善，這在很大程度上提高了各個煤礦的生產水平和生產質量。但從當前煤礦機電控制的實際情況來看，還有部分煤礦企業依然采用落后的機電控制技術，這種情況不僅阻礙了煤礦機電控制水平的提升，還給煤礦生產帶來較大的安全隱患。而PLC技術的應用，能夠有效提高煤礦機電控制水平，提高煤礦生產效率。因此，煤礦企業應高度重視煤礦機電控制中PLC技術的有效應用。

關鍵詞：煤礦；機電控制；PLC技術；提升機；空氣壓縮機

1.PLC技術的工作原理

PLC技術在煤礦機電控制中的應用流程如下：

首先是輸入采樣環節。該環節對PLC系統的控制效果有至關重要的影響，是PLC控制流程中的最基本環節。在輸入采樣過程中，PLC系統掃描相關機電設備以獲取數據信息，并將所得數據信息輸入系統內部進行采樣，采樣結束后，后續數據并不會影響到原先的數據。

其次是執行環節。PLC系統在數據采樣流程結束后，會在此掃描用戶程序，并通過計算機進行掃描結果更新。在這個環節中，一定要確保所輸入數據的可靠性與準確性，從而促使PLC控制系統在最短時間內獲取操作指令，進而實現對系統的有效控制[1]。

最后，輸出刷新環節。該環節是PLC系統的最后一道操作流程，在此過程中，PLC控制系統需要根據操作指令輸出與存儲控制結果，并在此基礎上合理控制相關機電設備。

2.PCL技術在煤礦機電控制中的應用

2.1 PLC技術在井下風門自動啟閉中的應用

現階段，大部分礦井采用的是人工操作的風門，但因為負壓很大，風門開啟需要非常大的操作力，這給風門開閉帶來很大的不變，很容易使其遭到損壞，從而對風門的特殊結構造成不良影響。而PLC技術在在風門開閉方面的應用，是立足于風門的結構特點，通過遠紅外傳感器檢測各通行車輛的動態變化，從而在節約人力的基礎上，確保過往行人與車輛的安全。

受空氣壓強影響，風門兩端會形成一定的壓力差，而由于風門面積相對較大，需要40千克左右的開啟壓力，而若將風門開啟少許，就會使壓力迅速減小。PLC技術應用的核心之處在于先將窗口打開，然后再開啟風門。同時為了將開啟壓力盡可能減小，可在風門上設置一個窗口，在開啟風門之前，PLC系統會傳輸信息到二位五通雙控電磁閥，通過該閥門將供氣部位打開，然后行走部門在氣缸活塞的帶動下超外部運行，從而將風門上的窗口開啟[2]。

2.2 PLC技術在礦井提升機改造中的應用

第一點，轉變操作臺。整體搬移操作臺，把既有操作臺轉移開，為新操作臺的裝設提供足夠空間。在改造礦山提升機的過程中，雖然采用新型操作臺，但原先的操作臺還存在較大的實用價值。煤礦企業可繼續發揮原先操作臺的優勢功能，并對其進行合理調試，然后在此基礎上上實現新老操作臺的替換。

第二點，提升機改造人員可在回路中安裝相關轉換器，以便于新舊系統的合理轉換。在安裝新系統時，可將舊系統適當保留下來以為備用。在條件允許的特定情況下，可同時應用新舊兩個系統。

第三點，PLC系統安裝人員必須充分了解和掌握該控制系統的具體安裝工藝流程，必須接受過專業技術培訓并取得相應的資質，以確保系統安裝的完整程度，為以后的設備保養與維修工作打下良好的基礎。

第四點，盡可能壓縮PLC系統的調試時間。技術人員在安裝PLC系統之前，一定要全面了解和熟悉該系統各個部位部件的安裝順序與流程，同時必須根據生產廠家提供的安裝說明進行嚴格安裝。在安裝完傳感器之后，技術人員應先檢測系統設備的電路，并詳細校對提前設定好的各項系統參數，以保證安裝結束后PLC控制系統的精確性與設計要求基本一致。

2.3 PLC技術在空氣壓縮機微機監控中的應用

傳統繼電裝置控制下的空壓機工作運行電流較大，對系統電網的沖擊性強，相關設備的損耗也相對較大，因此導致設備維護的工作成本、工作量也相對較多，已經不能滿足現階段煤礦開采對機電控制的需求，所以隨著PLC技術的發展，在煤礦開采的機電控制中引入PLC控制系統已經是未來煤礦開采的發展趨勢。

空氣壓縮機在傳統繼電裝置的控制下運行時需要較大電流，這會對電力系統造成較大沖擊，并且會加大相關設備的損耗，從而相應增加設備維護工作量及其成本，目前已經難以滿足煤礦機電設備的實際需要。PLC技術的不斷發展和應用，為提升煤礦機電控制能力提供了重要的技術支持。所以，煤礦企業加強PLC技術在空氣壓縮機系統中的應用，通過空氣壓縮機微機監控系統全面采集礦井現場信號，然后將這些信號傳送到PLC系統，經PLC控制器處理后，再通過傳感器將空氣壓縮機的工作狀態有效顯示出來，從而實現對空氣壓縮機的集中控制與保護目的。

2.4 PLC技術在提升運膠帶機運轉效率中應用

目前，KZP系列盤式是礦山機電控制中應用較為頻繁的可控制動設備，這種裝備主要包括電控系統、制動裝置以及液壓站三個組成部分。KZP系列盤式可控制設備主要通過電機輸出軸以及輸送帶上的速度傳感器來進行膠帶運行數據采集工作的，并通過顯示器將所采集數據信息呈現給工作人員。

在煤礦運膠帶機改造中，PLC技術應用的最大功能就是將膠帶運轉速度有效減小，工作人員可根據監測數據來合理調整膠帶運轉速度。如果所監測數據比特定值小，工作人員可通過PLC系統就會提高這個數據值，以促使膠帶運轉速度加快。而如果發現所監測數據比最佳運行狀態時的特定值高出很多，工作人員可通過PLC系統將該數據值降低，以保證運膠帶機系統的穩定運行。

3.結語

總之，煤礦機電控制水平對煤礦企業的日常生產有至關重要的影響。加強PLC技術在煤礦機電控制中的應用，不僅能進一步提升煤礦機電控制的自動化水平，還對煤礦企業生產能力的增強等方面，有著十分重要的現實意義。因此，煤礦企業必須深刻把握PLC技術的工作原理，從礦井提升機改造、井下風門自動啟閉、空氣壓縮機微機監控以及運膠帶機運轉效率的提升等方面著手，全面提高煤礦機電控制水平，促進煤礦生產系統的優質、高效運行。

參考文獻

[1]張晉莉. 煤礦機電控制中PLC技術的有效應用[J].礦業裝備，2018（2）.

[2]翟小龍. PLC技術在煤礦機電控制中的有效應用[J].機械管理開發，2018（3）.