探究煤礦機電設備控制中PLC技術的應用

牛進 張偉 尹燕彬

山東省新泰市新汶辦事處良莊礦業公司 山東新泰 271219

傳統的機電設備控制難度大，具有較強的不穩定性和不安全性。PLC技術在煤礦機電設備控制中的應用優勢突出，PLC技術采用的是數字模擬技術，數字運算系統下PLC技術的邏輯性和自動化功能相當突出，PLC技術能夠保證對煤礦機電設備進行有效的控制，提高煤礦企業的生產效率，同時也保證了采煤業務進行的安全性和穩定性，提升煤礦企業的經濟效益。

1 PLC技術分析

PLC技術的優勢主要體現在四大方面，具體為：操作更加簡便、性價比高、完備的硬件配置、更高的安全性。（1）操作更加簡便。盡管PLC技術在研發環節難度大，遇到了諸多難題，但是基于PLC技術的煤礦機電控制系統的操作起來相當簡單，專業水平不高的工作人員也能明白系統操作原理[1]。在PLC技術控制系統調試環節中也不需要改變其硬件設備。對工作人員的要求不高就在一定程度上降低了企業的人才和管理成本，甚至當煤礦機電設備控制過程中發生異常情況，也能夠通過PLC技術調整相關的操作程序，及時解決異常情況，促使煤礦機電設備正常工作。（2）性價比高。與傳統的繼電器相比，PLC技術的控制系統價格將為昂貴，但是PLC技術控制系統集成度高，只需外接系統進行連接便能夠實現其功能的充分發揮。這不僅僅幫助企業節約了外界輔助設備的購入費用，更是讓煤礦機電控制系統擁有了更加全面的功能，更加簡便的系統，實現了設備成本的降低和系統靈敏性和穩定性的提升之間的平衡，PLC技術的應用具有更佳的性能和更節約的生產成本。（3）完備的硬件配置。與傳統機電設備控制系統相比，PLC技術控制系統擁有更加完備的硬件配置，更加全面的系統，在PLC技術控制系統中，能夠根據工作的實際要求對硬件配置進行搭配和更新，根據煤礦企業生產需要來對操作系統進行個性化組裝。（4）更高的安全性。傳統的機電設備的系統基礎是繼電器系統，繼電器系統長期浸淫在有大量粉塵、碳粉的礦井中，粉塵和碳粉的堆積隱患巨大，會造成繼電器的短路，產生巨大的安全隱患和生產事故。PLC技術具有高穩定性和安全性，在煤礦下面惡劣的環境中能夠憑借其自身的高集成化避免粉塵和碳粉帶來的短路問題。PLC技術通過硬件和軟件的結合控制，提高了配套系統的完整性，增強了系統的抗干擾能力。

2 礦井機電系統中PLC技術的應用概述

PLC技術在煤礦機電系統中的使用具有多樣性，多數情況下借由梯形圖法對程序進行控制，因此對PLC技術的應用屬于一個邏輯計算與執行的循環過程，不僅操作程序簡潔，維護難度小，而且能在不同子系統之間開展自由切換[2]。通過這一技術，工作人員能實時了解系統內各設備的運行狀態，從而開展針對性調控。一旦發現機電系統運行溫度過高、絞車運行失速等情況，監控系統便會立即發出預警并顯示位置，便于工作人員及時排除故障，同時也為后期相似故障的排除提供數據支撐。將PLC技術應用到礦井機電系統的控制中，必須確保其能與原系統設計有機結合，必要時還可將各機電設備同主控器相連，對設備運行初始數據進行采集、分類和存儲。此外，鑒于機電系統控制為梯形圖控制，還需要針對礦井進行統一規定。

3 PLC技術在礦井不同設備機電控制系統中的應用

3.1 PLC控制器的安裝需要輔助以較多的報警功能

與PLC技術應用于其他行業有所不同，煤礦開采的安全性能一直排在其他要求的首位。眾所周知，我國的煤礦坍塌事件時有發生，由此造成的經濟損失與社會損失巨大。因此，自動化生產過程必須輔助以完善的監控系統，實時監督開采工作的環境安全。

3.2 PLC控制器的應用需配以專業的軟件工程師調試

在實際煤礦開采過程中會出現眾多突發情況與實際需求，這些都是在每天的實際操作中不斷變化的。完全固定的系統功能根本難以適應目前的應用要求。因此，當現場工作需要通過PLC控制器系統實現某個特殊功能時，軟件工程師應及時在計算機端通過梯形圖編程實現，確認無誤后燒寫至PLC的存儲單元，并在系統測試無誤后添加到目前的機電設備之中。

3.3 在煤礦機電控制系統中的應用

只有保證機電控制系統的安全、穩定運行，才能提高煤礦開采的工作效率。將PLC技術應用到煤礦機電控制系統中，利用梯形圖的模式來簡化操作方式，能夠在有效保證計算空間的基礎上促進計算速度的提升和工作效率的提高[3]。此外，將PLC技術應用到煤礦機電控制系統中還能夠保證采樣頻率處于一種合理的范圍，為機電控制系統處于穩定的運行狀態，如：利用PLC技術來對煤礦開采中的絞車關閘進行控制，統計其開關次數，將統計結果進行分析，并將分析結果反饋給相關技術人員，確定絞車的運轉速度，并根據運轉速度來對絞車的合理運轉速度進行確定，以便設置相關指標，在后續的實際煤礦開采工作中控制系統能夠對超出合理運轉速度進行報警，提示技術人員及時處理，減少安全隱患。

4 結語

基于上述分析可知，PLC技術在礦井機電系統控制中的應用具有十分積極的效果，其不僅能將礦井各相互獨立的子系統連成一體，提升井下設備操控質量和作業效率，還能大幅優化作業安全性，降低設備運行磨損率。礦井技術人員應進一步加強對相關技術的應用研究，從而將PLC技術更好地應用到井下生產的各個環節，進一步增強井下生產管理的統一性，為礦井的現代化建設奠定扎實根基。傳統的煤礦機電系統的控制基礎一般為繼電器，線路繁瑣而復雜，后期的改動范圍小，抗干擾能力弱，需要大量的空間和能量來給予支持。PLC技術在煤礦機電設備中的應用具有較高的靈活性和抗干擾能力，能夠保證機電設備的安全運行，提高煤炭開采的效率。