PLC控制技術在煤礦電器控制中的應用研究

徐宜嶺 宗克峰 晏征 宋子中

摘要：在煤礦生產過程中，電器設備發揮了重要作用，不僅減少了人力資源投入，同時也保障了安全和生產效益。煤礦電器的操作需要使用PLC控制技術，提高控制效果、控制能力，幫助煤礦企業獲得更大經濟效益。本文將深入分析煤礦生產中電器設備對PLC控制技術的應用，從該技術的特點出發，用實例分析的方法解讀具體使用思路與流程。

關鍵詞：PLC控制技術;煤礦電器;電器控制

前言：所謂的PLC技術說的就是基于電子控制系統延展的數字操控技術，該技術需要依靠編程技術運行。相較于傳統繼電器，PLC技術對于物理空間的要求并不高。除此之外PLC控制系統的反應速度更快，故障發生率更低。PLC控制系統憑借著結構簡單、操作價值高、使用范圍廣的優勢被人們所信賴與喜愛。

一、PLC控制技術分析

所謂的PLC實際上就是可編程邏輯控制器簡稱，是目前工業生產中最常見的技術，有著邏輯控制的特征。使用PLC編程，并完成設備數據采集、分析、控制、處理與輸出。實現了自動化、智能化生產[1]。可操作性、穩定性很高。該技術的結構模式包括兩種，分別是固定式與模塊式。不同控制對象使用不同控制設備進行操控，有著針對性管理的效果。

二、PLC控制技術的特點

眾所周知煤礦產業是我國能源產業的重要組成部分，是很多地區經濟發展的核心支柱。煤礦生產的時候，為保障效率、質量和安全，就需要用到很多電器設備。操作這些設備顯然不能用人力，此時需要用PLC控制技術[2]。PLC控制技術憑借著強大的功能與優勢，為電路集成提供了極強的助力，保障了生產嚴謹性，能夠讓PLC技術完成對所有輸出接口、輸入接口的光電隔離。每一個模塊都有各自的屏蔽方法和形式，減少輻射帶給自身模塊運作的干擾與影響。另外，PLC技術還能夠自我診斷故障與問題，在發生事故的時候第一時間切斷與處理，尋求答案并告警。PLC控制技術有著非常豐富的I/P接口模塊，能夠直接連接I/O模塊、現場器件、現場信號。通過結構化設計模塊，自行選擇與煤礦企業發展需求相匹配的資源，體現對發展的需求。

二、PLC控制技術

（一）井下風門

在周圍環境作用下，井下風門兩側空氣就會出現不同壓差，此時的壓差會影響到井下風門的正常使用。一般來說大多數風門的面積都非常龐大[3]。開啟風門以后，此時風門所承受的壓力大概在40kg。井下風門開啟以后，壓力會瞬間消失5kg，而這會影響到風門的開啟效率與效果。煤礦企業在PLC控制技術的幫助下，可以很好的解決這一問題。依靠汽缸傳動的方法控制井下風門。另外在設計環節，還可以配備小風窗的方法，進一步提高井下風門的開啟效率、開啟速度。舉例來說，國內某山西煤礦的生產序列中，就配備了PLC控制技術用于對井下風門的控制。風門系統當中的A門和B門有著相同的工作流程。早期階段，并沒有任何報警預告顯示。開起A門以后，此時紅色報警。假設20秒之內沒有開門，該報警仍舊保持紅色。但如果此時開門則會從紅燈變成綠燈，此時維持200秒左右的時間。A門合上之后此時報警變回紅色，假設20秒內沒有合上，則仍舊為紅色報警狀態。但如果此時門合上則一切參數回歸正常。

（二）提升機

在煤礦生產的時候會用到許多的大功率設備，比如可編程的控制器、大功率的晶閘管變流器。這些設備在生產中能能夠為老式提升機技術改造提供很多的支持、很多的幫助。改造環節保留相應的直流主電機與部分機械設備。在保障設備能夠正常運轉前提下整體改造技術。電樞回路的改造需要嚴謹的按照具體表現、具體情況操作。假設需要切換新老系統，那么就可以用刀閘切換的方法以及新舊設備控制轉換的形式，使用多路航空插頭完成控制要求，保障升降機油泵有效控制。操作新系統的時候，一般都會用一段時間對其進行運行嘗試和調試。假設試運行環節遇到了很多的問題，就需要暫時使用舊系統頂替。如果礦山開采所用系統能夠滿足當前的生產要求、生產指標，就不需要頻繁更換，繼續使用即可。

實踐操作的時候，更換系統與零配件這種活大多會交給有著豐富工作經驗的作業人員，保障操作專業性、準確性、科學性。更新系統的時候必須有專人到現場管理與監督，把好質量關。系統運行中如果發生問題、出現故障。工作人員可以靠著自己的安裝經驗第一時間找到故障問題，解決故障情況，提高檢修效率、維護效果。系統的安裝一定要提高監管重視度、嚴謹度，做好礦井內部的監督，包括制動系統、開關系統、線路系統，在提高安裝效率的同時，保障安裝質量。傳感器校對、傳感器檢測一般會用到在線輸電的方法，根據傳感器的情況實時傳輸信息數據。并按照參數情況調節傳感器的精度。投入使用系統以后，要嚴格監督系統各個部分的運行狀態、運行情況。要定期維護、檢修新系統，保障新系統能夠發揮應有作用，體現出應有價值。另外還要保障閉環系統的穩定性，做好測試，從而讓系統參數與數據庫得到準確對應。利用調試過程，讓設備變得更加有效。結束測試工作后暫停礦井電氣運行。使用空載試運行的方法測試系統，一般時間為2天。

（三）運帶輸送機

控制煤礦電器的時候，PLC控制技術體現出了巨大作用，尤其是運帶輸送機，更是展現了極大的價值。運帶輸送機使用PLC控制技術可以有效提高煤礦的產能、生產效率。利用閘瓦與制動盤摩擦力，產生制動力矩。此時依靠液壓站調節二者制動力。一般來說，運行的時候設備正壓力都是0，系統油壓在此時此刻會達到最大值。此時制動閘為非開啟狀態，制動盤與閘瓦間隔1.3毫米。制動設備的時候，讓工作人員輸入相應指令，就能夠使設備自動操作。設備能夠根據命令控制自己的生產作業流程，完成對每個細節的有效管理、精準控制，實現了對油壓的有效管理，完成設備制動。假設此時的環境溫度在40攝氏度，則盤式制動裝置為一小時10次的制動頻率。設計環節要保障系統內部液壓控制系統為完全對稱，從而滿足工作全部要求。應用傳感器獲取與采集信息，并在顯示器中展示，讓工作人員分析與觀察。舉例來說國內某煤礦企業在控制電器的時候應用了PLC技術，系統應用三菱的FX2N-48MT-001可編程控制器操作運帶輸送機，不僅穩定性極好，同時操作效果、操作質量極高。

（四）整體運行

大多數情況下，煤礦生產的危險性都是比較高的，所以此時需要使用對應的控制技術、控制手段保障生產安全性、作業安全性，減少人員受傷、設備損壞情況。PLC控制技術實現了對礦山生產、電氣設備整體管理、運行控制。可以讓工作人員現場工作時間不斷縮小，保障作業安全性。并且系統本身就具備故障檢測、分析能力，能夠盡可能減少故障概率。減少了維修，提高了設備運行能力。所以才可以最大化企業生產效益，具有非常好的生產效果。

結語：從本文的敘述可以看到，在煤礦生產中會用到很多的電器設備，這些電器設備為煤礦的生產提供了極大的支持，保障了生產質量、生產效率、生產效果。尤其是井下風門、提升機以及運帶輸送機，在使用了PLC技術以后，提高了運行能力，保障了生產精準性。系統的安全性、可靠性、穩定性在這樣的背景下得到保障、得到支持。

參考文獻：

[1]董青青.基于PLC的煤礦井下監測系統設計[J].機械與電子，2020，38（06）：46-49+54.

[2]彭勇鑫.PLC技術在煤礦提升機上的應用探析[J].機械管理開發，2020，35（05）：214-215+254.

[3]陳海亮.一種煤礦斜井巷道跑車防護裝置的推廣應用[J].機械管理開發，2020，35（05）：216-217+220.