PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

王建民

摘 要：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的需求量不斷增加，因此如何利用礦山機(jī)電控制管理的方式來(lái)達(dá)到礦產(chǎn)資源高效開(kāi)發(fā)的目的，已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，自動(dòng)化的礦山機(jī)電控制管理方式得到了普遍應(yīng)用，而在這種方式當(dāng)中，PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得礦山機(jī)電控制管理取得了良好的成效。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機(jī)電控制;應(yīng)用

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，因此提升礦山開(kāi)采的效率成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化管理技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到礦山企業(yè)當(dāng)中，其中的PLC技術(shù)能夠有效的控制機(jī)電設(shè)備。利用這項(xiàng)技術(shù)的智能化操作和自動(dòng)化操作的能力不僅能夠提高工作的安全性，還能夠提升管理的效率，進(jìn)而推動(dòng)礦山企業(yè)的健康發(fā)展。

1 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用的必要性

隨著我們對(duì)于礦山資源需求量的增加，我們對(duì)于礦山機(jī)械化設(shè)備也提出了更高的要求，這與礦山資源開(kāi)采的質(zhì)量和效率是成正比的。只有對(duì)礦山機(jī)電控制操作進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)才可以更好實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采設(shè)備的功能。自動(dòng)化的礦山機(jī)電控制在一定程度上可以提高其開(kāi)采效率，PLC技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)電控制中可以使得工作的流程更加便捷，不需要花費(fèi)很多的人力來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制，這大大降低了成本。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以提高礦山機(jī)電設(shè)備的安全性，降低了出現(xiàn)操作失誤的概率，這可以減少安全事故的發(fā)生。

2 PLC控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 有效節(jié)能，減少人力物力消耗

對(duì)于當(dāng)前節(jié)能減排的社會(huì)輿論熱潮來(lái)說(shuō)，能夠在礦業(yè)作業(yè)上采取較為節(jié)能的PLC技術(shù)，將會(huì)在實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的同時(shí)，有效提升企業(yè)形象。PLC相比于傳統(tǒng)的繼電器具有耗能低、可持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在礦山機(jī)電設(shè)備管理中采取PLC技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。相較于傳統(tǒng)的機(jī)電控制電路而言，PLC控制中所需要的電路僅僅是一小塊電路板，而非龐大的設(shè)施和設(shè)計(jì)線路，在使用的時(shí)候?qū)⑵渑c控制端口連接，可以實(shí)現(xiàn)線上程序設(shè)計(jì)，有效完成機(jī)電設(shè)備控制任務(wù)。

2.2 有效提高穩(wěn)定性，使得系統(tǒng)更加可靠

PLC電路中一般會(huì)采取震蕩電路設(shè)計(jì)以及急停電路設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，因此能夠大幅度減少電路不穩(wěn)定信號(hào)出現(xiàn)的情況，在一定程度上起到保護(hù)所控制電路的作用，因此PLC電路在礦山機(jī)電設(shè)備控制過(guò)程中可以使其提高控制穩(wěn)定性，減少不必要的故障，提高作業(yè)效率。由于礦山開(kāi)采作業(yè)具有較大的危險(xiǎn)性，但是其礦體結(jié)構(gòu)尚不明確，因此一旦出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備失控的情形，不但礦山開(kāi)采作業(yè)要進(jìn)行中斷，連帶著機(jī)電設(shè)備組以及進(jìn)行操作的工作人員也將面臨未知危險(xiǎn)，嚴(yán)重者可危及生命，而在礦山開(kāi)采作業(yè)中使用PLC技術(shù)可以有效提高機(jī)電設(shè)備組控制的可靠性，由于PLC在設(shè)計(jì)以及制作過(guò)程中所采取的工藝屬于先進(jìn)級(jí)別，因此通過(guò)其震蕩電路和急停電路的設(shè)計(jì)，可以有效減少各種干擾，而且其帶有相應(yīng)的機(jī)電組監(jiān)控設(shè)備，可以對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。傳統(tǒng)的電路控制系統(tǒng)在進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)更新時(shí)需要進(jìn)行逐步的檢查更新，加大工作量的同時(shí)增加了工作人員的安全隱患，而采取PLC工作電路則只需要針對(duì)控制臺(tái)操作系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的電路更新即可，從而改變接點(diǎn)處的工作狀態(tài)，就可以完成整個(gè)機(jī)電設(shè)備組控制系統(tǒng)的更新。

2.3 增加實(shí)用性控制功能

在傳統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)中，礦山工作人員會(huì)在礦井下建造一個(gè)風(fēng)門，并且需要人工操作風(fēng)門的開(kāi)啟和閉合，以起到相應(yīng)的作用，但是在此操作中，礦工需要近距離接觸風(fēng)門控制設(shè)備才可以完成相關(guān)操作，往往造成很大的安全隱患，一旦操作失誤，可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)門破壞或者礦工性命危險(xiǎn)，而使用PLC控制電路則可以自動(dòng)化完成相應(yīng)的控制操作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的風(fēng)門管理。與此同時(shí)，PLC具有傳統(tǒng)控制電路所不具備的實(shí)用性功能，PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化運(yùn)算，對(duì)機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)精確控制，對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的故障檢測(cè)、溫濕度調(diào)控、位置監(jiān)管、運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)有效控制，減少礦山工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)減少工人親身操作所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

3.1 PLC技術(shù)在膠帶機(jī)中的應(yīng)用

在將PLC自動(dòng)化技術(shù)投入礦山機(jī)電控制體系之后，降低了對(duì)于人工操作的依賴，工作效率和工作質(zhì)量提高，這主要?dú)w功于機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。在礦山機(jī)電控制中，KZP系列盤式可控制動(dòng)裝置的應(yīng)用能對(duì)整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控，并將設(shè)備應(yīng)用中的結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)形式展示，這樣就能對(duì)整個(gè)工作體系進(jìn)行必要的檢測(cè)和監(jiān)控，并根據(jù)設(shè)定值發(fā)出相應(yīng)指令。比如在數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高于設(shè)定值時(shí)，就會(huì)發(fā)出使電流降低的指令，使膠帶減速;而如果監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)小于設(shè)定值，PLC技術(shù)就會(huì)發(fā)揮相反的作用，使電流增大，提升膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度，保持膠帶運(yùn)送機(jī)的正常運(yùn)行。

3.2 PLC技術(shù)在風(fēng)門中的應(yīng)用

PLC技術(shù)也可用來(lái)實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動(dòng)化開(kāi)閉。過(guò)去一般是由人工完成對(duì)井下風(fēng)門的開(kāi)啟和關(guān)閉，存在操作難度大、具有安全風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題，如果人工操作不當(dāng)還會(huì)引起風(fēng)門的損壞。自動(dòng)化技術(shù)在井下風(fēng)門操作中的應(yīng)用，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)門的自動(dòng)開(kāi)閉，可有效提高風(fēng)門控制工作的質(zhì)量和效率，減少風(fēng)門的破壞。現(xiàn)階段已有很多煤礦企業(yè)在井下風(fēng)門操作中應(yīng)用了自動(dòng)化控制技術(shù)，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。

3.3 PLC技術(shù)在螺桿空壓機(jī)中的應(yīng)用

在礦山機(jī)電控制中，傳統(tǒng)的空壓機(jī)性能較差，螺桿式空壓機(jī)在引入PLC自動(dòng)化控制技術(shù)后因其可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代了傳統(tǒng)空壓機(jī)，并得到了廣泛的應(yīng)用推廣。螺桿式空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程主要包括吸氣、密封和輸送、壓縮、排氣4個(gè)環(huán)節(jié)。工作原理是當(dāng)螺桿在空壓機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿和殼體的齒溝相互嚙合，空氣和機(jī)油從進(jìn)氣口吸入到空壓機(jī)。在齒溝嚙合面不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，螺桿式空壓機(jī)將吸入的空氣和機(jī)油進(jìn)行密封并輸送到排氣口，由于齒溝嚙合面變小，機(jī)油和空氣便被壓縮，當(dāng)齒溝嚙合面轉(zhuǎn)動(dòng)到排氣口時(shí)，就會(huì)將壓縮的機(jī)油和空氣排出螺桿式空壓機(jī)之外。為了有效控制排氣量，需對(duì)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行控制，所以在螺桿式空壓機(jī)中設(shè)置變頻器，當(dāng)排氣量超出正常范圍，螺桿式空壓機(jī)便會(huì)通過(guò)該變頻器對(duì)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)控，從而使空壓機(jī)排氣量回到正常范圍內(nèi)，達(dá)到保持排氣壓力穩(wěn)定及節(jié)約能源的目的。

3.4 PLC技術(shù)在提升機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

井下作業(yè)中機(jī)電控制設(shè)備有許多類型，PLC技術(shù)的應(yīng)用可有效提升機(jī)電設(shè)備的工作效率。在傳統(tǒng)的操作控制下，提升機(jī)耗能過(guò)高。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，可編程控制的控制器和變頻器在礦山提升機(jī)的改造中得到了廣泛應(yīng)用。在改造時(shí)，首先要拆卸原來(lái)的操作臺(tái)，安裝新的操作臺(tái);其次，需安裝能轉(zhuǎn)換新舊系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電站，從而能有效保證原有系統(tǒng)可在改造中保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，為了保障礦山作業(yè)的安全和穩(wěn)定，在改造完成前對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)，安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行新系統(tǒng)的安裝。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)具有可靠性高、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能在復(fù)雜的環(huán)境中作業(yè)，因此自動(dòng)化控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用到礦山資源開(kāi)采中。在下運(yùn)膠帶機(jī)、螺桿空壓機(jī)、風(fēng)門等礦山機(jī)電設(shè)備中得以應(yīng)用推廣，并取得了不錯(cuò)的效果，有利于對(duì)中國(guó)礦山資源的有效開(kāi)采，促進(jìn)礦山行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]田海波.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].山西能源學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，30（3）：59-60.