煤礦機(jī)電控制中PLC技術(shù)的有效應(yīng)用

馮雪濤

摘 要：近些年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與進(jìn)步，國(guó)內(nèi)各大煤礦的機(jī)電控制系統(tǒng)得以不斷升級(jí)和完善，這在很大程度上提高了各個(gè)煤礦的生產(chǎn)水平和生產(chǎn)質(zhì)量。但從當(dāng)前煤礦機(jī)電控制的實(shí)際情況來(lái)看，還有部分煤礦企業(yè)依然采用落后的機(jī)電控制技術(shù)，這種情況不僅阻礙了煤礦機(jī)電控制水平的提升，還給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)較大的安全隱患。而PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高煤礦機(jī)電控制水平，提高煤礦生產(chǎn)效率。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)高度重視煤礦機(jī)電控制中PLC技術(shù)的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電控制；PLC技術(shù)；提升機(jī)；空氣壓縮機(jī)

1.PLC技術(shù)的工作原理

PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用流程如下：

首先是輸入采樣環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)對(duì)PLC系統(tǒng)的控制效果有至關(guān)重要的影響，是PLC控制流程中的最基本環(huán)節(jié)。在輸入采樣過(guò)程中，PLC系統(tǒng)掃描相關(guān)機(jī)電設(shè)備以獲取數(shù)據(jù)信息，并將所得數(shù)據(jù)信息輸入系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行采樣，采樣結(jié)束后，后續(xù)數(shù)據(jù)并不會(huì)影響到原先的數(shù)據(jù)。

其次是執(zhí)行環(huán)節(jié)。PLC系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采樣流程結(jié)束后，會(huì)在此掃描用戶程序，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行掃描結(jié)果更新。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，一定要確保所輸入數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性，從而促使PLC控制系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)獲取操作指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制[1]。

最后，輸出刷新環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)是PLC系統(tǒng)的最后一道操作流程，在此過(guò)程中，PLC控制系統(tǒng)需要根據(jù)操作指令輸出與存儲(chǔ)控制結(jié)果，并在此基礎(chǔ)上合理控制相關(guān)機(jī)電設(shè)備。

2.PCL技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)在井下風(fēng)門(mén)自動(dòng)啟閉中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，大部分礦井采用的是人工操作的風(fēng)門(mén)，但因?yàn)樨?fù)壓很大，風(fēng)門(mén)開(kāi)啟需要非常大的操作力，這給風(fēng)門(mén)開(kāi)閉帶來(lái)很大的不變，很容易使其遭到損壞，從而對(duì)風(fēng)門(mén)的特殊結(jié)構(gòu)造成不良影響。而PLC技術(shù)在在風(fēng)門(mén)開(kāi)閉方面的應(yīng)用，是立足于風(fēng)門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)遠(yuǎn)紅外傳感器檢測(cè)各通行車(chē)輛的動(dòng)態(tài)變化，從而在節(jié)約人力的基礎(chǔ)上，確保過(guò)往行人與車(chē)輛的安全。

受空氣壓強(qiáng)影響，風(fēng)門(mén)兩端會(huì)形成一定的壓力差，而由于風(fēng)門(mén)面積相對(duì)較大，需要40千克左右的開(kāi)啟壓力，而若將風(fēng)門(mén)開(kāi)啟少許，就會(huì)使壓力迅速減小。PLC技術(shù)應(yīng)用的核心之處在于先將窗口打開(kāi)，然后再開(kāi)啟風(fēng)門(mén)。同時(shí)為了將開(kāi)啟壓力盡可能減小，可在風(fēng)門(mén)上設(shè)置一個(gè)窗口，在開(kāi)啟風(fēng)門(mén)之前，PLC系統(tǒng)會(huì)傳輸信息到二位五通雙控電磁閥，通過(guò)該閥門(mén)將供氣部位打開(kāi)，然后行走部門(mén)在氣缸活塞的帶動(dòng)下超外部運(yùn)行，從而將風(fēng)門(mén)上的窗口開(kāi)啟[2]。

2.2 PLC技術(shù)在礦井提升機(jī)改造中的應(yīng)用

第一點(diǎn)，轉(zhuǎn)變操作臺(tái)。整體搬移操作臺(tái)，把既有操作臺(tái)轉(zhuǎn)移開(kāi)，為新操作臺(tái)的裝設(shè)提供足夠空間。在改造礦山提升機(jī)的過(guò)程中，雖然采用新型操作臺(tái)，但原先的操作臺(tái)還存在較大的實(shí)用價(jià)值。煤礦企業(yè)可繼續(xù)發(fā)揮原先操作臺(tái)的優(yōu)勢(shì)功能，并對(duì)其進(jìn)行合理調(diào)試，然后在此基礎(chǔ)上上實(shí)現(xiàn)新老操作臺(tái)的替換。

第二點(diǎn)，提升機(jī)改造人員可在回路中安裝相關(guān)轉(zhuǎn)換器，以便于新舊系統(tǒng)的合理轉(zhuǎn)換。在安裝新系統(tǒng)時(shí)，可將舊系統(tǒng)適當(dāng)保留下來(lái)以為備用。在條件允許的特定情況下，可同時(shí)應(yīng)用新舊兩個(gè)系統(tǒng)。

第三點(diǎn)，PLC系統(tǒng)安裝人員必須充分了解和掌握該控制系統(tǒng)的具體安裝工藝流程，必須接受過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)并取得相應(yīng)的資質(zhì)，以確保系統(tǒng)安裝的完整程度，為以后的設(shè)備保養(yǎng)與維修工作打下良好的基礎(chǔ)。

第四點(diǎn)，盡可能壓縮PLC系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間。技術(shù)人員在安裝PLC系統(tǒng)之前，一定要全面了解和熟悉該系統(tǒng)各個(gè)部位部件的安裝順序與流程，同時(shí)必須根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的安裝說(shuō)明進(jìn)行嚴(yán)格安裝。在安裝完傳感器之后，技術(shù)人員應(yīng)先檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的電路，并詳細(xì)校對(duì)提前設(shè)定好的各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)，以保證安裝結(jié)束后PLC控制系統(tǒng)的精確性與設(shè)計(jì)要求基本一致。

2.3 PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)微機(jī)監(jiān)控中的應(yīng)用

傳統(tǒng)繼電裝置控制下的空壓機(jī)工作運(yùn)行電流較大，對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)的沖擊性強(qiáng)，相關(guān)設(shè)備的損耗也相對(duì)較大，因此導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)的工作成本、工作量也相對(duì)較多，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采對(duì)機(jī)電控制的需求，所以隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，在煤礦開(kāi)采的機(jī)電控制中引入PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)是未來(lái)煤礦開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)。

空氣壓縮機(jī)在傳統(tǒng)繼電裝置的控制下運(yùn)行時(shí)需要較大電流，這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成較大沖擊，并且會(huì)加大相關(guān)設(shè)備的損耗，從而相應(yīng)增加設(shè)備維護(hù)工作量及其成本，目前已經(jīng)難以滿足煤礦機(jī)電設(shè)備的實(shí)際需要。PLC技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，為提升煤礦機(jī)電控制能力提供了重要的技術(shù)支持。所以，煤礦企業(yè)加強(qiáng)PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過(guò)空氣壓縮機(jī)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)全面采集礦井現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，然后將這些信號(hào)傳送到PLC系統(tǒng)，經(jīng)PLC控制器處理后，再通過(guò)傳感器將空氣壓縮機(jī)的工作狀態(tài)有效顯示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣壓縮機(jī)的集中控制與保護(hù)目的。

2.4 PLC技術(shù)在提升運(yùn)膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率中應(yīng)用

目前，KZP系列盤(pán)式是礦山機(jī)電控制中應(yīng)用較為頻繁的可控制動(dòng)設(shè)備，這種裝備主要包括電控系統(tǒng)、制動(dòng)裝置以及液壓站三個(gè)組成部分。KZP系列盤(pán)式可控制設(shè)備主要通過(guò)電機(jī)輸出軸以及輸送帶上的速度傳感器來(lái)進(jìn)行膠帶運(yùn)行數(shù)據(jù)采集工作的，并通過(guò)顯示器將所采集數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)給工作人員。

在煤礦運(yùn)膠帶機(jī)改造中，PLC技術(shù)應(yīng)用的最大功能就是將膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度有效減小，工作人員可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)合理調(diào)整膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度。如果所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比特定值小，工作人員可通過(guò)PLC系統(tǒng)就會(huì)提高這個(gè)數(shù)據(jù)值，以促使膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度加快。而如果發(fā)現(xiàn)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比最佳運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的特定值高出很多，工作人員可通過(guò)PLC系統(tǒng)將該數(shù)據(jù)值降低，以保證運(yùn)膠帶機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，煤礦機(jī)電控制水平對(duì)煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)有至關(guān)重要的影響。加強(qiáng)PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用，不僅能進(jìn)一步提升煤礦機(jī)電控制的自動(dòng)化水平，還對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)能力的增強(qiáng)等方面，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，煤礦企業(yè)必須深刻把握PLC技術(shù)的工作原理，從礦井提升機(jī)改造、井下風(fēng)門(mén)自動(dòng)啟閉、空氣壓縮機(jī)微機(jī)監(jiān)控以及運(yùn)膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提升等方面著手，全面提高煤礦機(jī)電控制水平，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張晉莉. 煤礦機(jī)電控制中PLC技術(shù)的有效應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2018（2）.

[2]翟小龍. PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的有效應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2018（3）.