PLC 技術在礦山機電控制中的應用價值分析

張堅飛

（云南迪慶礦業開發有限責任公司，云南 迪慶 674400）

針對礦山采選工作而言，其是礦業中一個非常重要的工作內容，對開展工作水平以及效率的提升具有很大的影響。而將PLC 技術科學的應用于礦山機電控制中，不僅能夠有效的提高礦山開采質量和效率，還可以從整體的角度上推動我國礦業的進步和發展。

1 PLC技術概述

PLC 技術是一種應用在工業環境的自動化控制器，與以往的技術相比，其操作非常便利，功能相對齊全，并且可以實現自動計數以及計算時間于一體化的自動化控制目的，大大提升了整體的工作效率。同時，PLC 技術也可以作為一種可編程的自動化控制器，與傳統的系統不同，這一系統不會有太多的局限，其靈活性非常高。同時，科學的采用該技術，也可以讓經濟效益得到全面提升，因為這一技術的柔韌性相對較好，可以實現信息自動化，再加上這一技術具有較強的抗干擾能力，在應用期間相對便捷，能夠有效的促進工作效率提高[1]。

從整體的角度分析，PLC 技術在對控制功能進行實施的過程中，可以將其分為三個階段。

第一，采樣輸入階段。對于這一階段來說，其主要是在一個程序周期內，對 PLC 輸入端進行掃描，并將掃描結果寫入輸入狀態鎖存器，用于后續程序控制。在未執行完用戶程序之前，即未到下一個程序周期，輸入狀態鎖存器值不改變。

第二，執行用戶程序階段。在進行這一階段的過程中，PLC依據輸入鎖存值，逐步（逐行、段）執行用戶程序，依次得出計算結果，并將結果寫入輸出寄存器。

第三，刷新輸出階段。這一階段中用戶程序執行完畢，刷新輸出寄存器并鎖存，直至下一個周期之前不再改變，輸出鎖存改變后驅動外圍控制電路控制電力元件實現電力控制。之后再次掃描輸入端，進行下一個程序周期。

PLC 技術進步，使得編程的語言更加簡潔化，讓人們更容易理解，在遇到問題時，可以很容易地進行在線修改。因此，將其廣泛的應用在自動化控制設備中，尤其是礦山機電控制中，能夠進一步提升礦山采選效率，也為企業帶來更大的經濟效益。

2 礦山機電控制應用價值

2.1 對礦山采選老系統進行改造

由于近年來科學技術水平提升速度的不斷加快，致使新技術運用成本大幅度下降，另一方面人力資源單個成本大幅度提升，人工成本在整體成本占比很大，從而推動了“機械化換人，自動化減人”活動的開展。老礦山經過多年發展，必定會留下很多老設備，而老設備機械本體依然完好，效率依然較高，但是電氣控制方面早就過時，這將帶來的結果會是需要大量人力巡檢、維護，設備故障高發，安全壓力大，這為 PLC 運用提供良好的市場。PLC 高度集成，將大大降低節點故障，同時可以集成大量儀表，加入程序后實現監控、維護自動，減少巡檢、維護人工，提高運轉率，降低安全風險。如 ：在對老式提升機進行改造的過程中，對 PLC 技術進行應用，與其他的設備而言，可以將直流主電機以及機械部分保留下來，加入電機定子、軸承、轉鼓軸承溫度，震動監測，鋼絲斷裂監測，位置、深度測量，壓力監測、控制，電機電壓、電流以及保護設定等，實現提升機設備監控、報警、安全管控自動化，啟動、停止程序化，提高設備運行效率，降低安全風險。又如選礦中對傳統磨機控制進行電氣自動化改造，增加軸承、電機溫度，高壓電壓、電流，油系統油流、油壓、堵塞，齒輪溫度，勵磁、啟動、氣動離合、多點震動監測等，全面監測設備運行狀況，記錄運行數據，全自動控制各元器件，從而大大減少操作、維保人員，降低設備事故，特別是重大設備事故，大為減輕安全壓力。

改造技術力量，既可以依托自身力量，也可以尋找技術實力強大技術商，對于大多數礦企而言外委比較現實，符合實際。

2.2 自動化系統中現場終端控制

在構建全自動系統中，PLC 可作為局部、現場自動終端，PLC 依據現場環境和集控中心數據運行自身程序，發出相應操作指令。這樣的系統中，終端 PLC 一方面可以集中上傳現場數據，降低通訊構建難度，另一方在通訊不暢或其他突發情況下運行自身程序，可以維持現場生產秩序，防止設備損壞、安全事故。如 ：井下通風風機，通過 PLC 控制，PLC 通過光纜設備 Prof i bus總線接口上傳風機運行狀態信息，集控室可以察看運行數據，實現遠程啟、停止，干預 PLC 運行，在現場環境變化出現極端情況下，PLC 運行自身程序停止風機運行，開啟相應風門、啟動其他風機，以達到保護設備、安全管理目的。

2.3 能夠達到礦井下風門自動閉合的效果

在具體的礦山工作進行過程中，應用的手段很多都是人工操作，這些手段的應用，存在著很多不便利之處，工作效率也不高。而隨著現代化技術的發展，在工作期間，科學的對 PLC 技術進行應用，可以有效的對礦井下風門的結構組織進行分析，并對遠紅外線的感時器進行借助，達到礦井下的風門自動閉合效果，不僅節約了人力，也在一定程度上節省了資金[3]。同時，在對PLC 技術進行應用的過程中，首先應該將窗戶打開，然后再開門，因為風門的壓力差相對較大，再加上規模也具有龐大性，所以采用這一辦法可以有效的促進后續工作進行。

3 實際操作弊端分析

由于新技術運用成本大幅度下降，人工成本上升較大，從而推動了“機械化換人，自動化減”活動的開展，促進了 PLC 的推廣運用，但是實際推廣運用也存在諸多弊端。主要表現為 ：①雖然現階段國家也已經強化了對 PLC 技術的應用，但由于這一技術在我國的起步相對較晚，所以，與國外的一些國家相比，這一技術在我國應用的經驗較少，技術也不夠成熟。②因前述原因，導致整個市場 PLC 技術儲備、技術人才偏少，技術人才薪資較高，技術費用高，影響使用與推廣。③因人工費用較高，礦山經濟效益下降，企業為了自身的發展，減少了高端人才，使得多數礦企高等級操作、維護人員偏少，已有人員使用 PLC 能做到，但是很難維護、特別是依據工藝、技術改變修改 PLC 程序，如果PLC 出現了系統方面的問題以及故障，那么很多技術人員無法進行維修，必須要對設備進行更換，這使得 PLC 技術難以大面積運用。④ PLC 價格相對較高，在簡單系統中、需要經常拓展、更改的系統中就沒有簡單電氣來的實惠，如一套溫控系統，正常用溫控控制器，沒有必要使用 PLC。所以，在今后的礦山行業發展中，為了可以更好的促進自身發展，一定要強化對 PLC技術的應用，積極的探索，主動學習國外先進經驗，然后結合實際工作情況，適當的對這一技術進行革新 ；同時作為國家、行業層面需要促進 PLC技術培訓、學習，培育大量懂技術、會運用的人才，儲備大量的 PLC編程、技術資料，減少壁壘，降低 PLC運用成本，讓 PLC 不再高深，就像普通電氣那么運用普遍、普通，這樣必將縮短差距，提升 PLC 技術水平。

4 結束語

在具體的礦山機電控制工作進行階段，有效地對 PLC 技術進行應用，除了能夠對礦山的整體工作效率進行提升之外，還可以從根本上推動礦山機電控制的整體發展進程，有效提高了現代科學技術水平。因此，為了可以更好的迎合時代發展，滿足當前社會的整體進步需求，在今后的發展期間，相關人員應該結合實際情況，科學的對這一技術進行應用，適當的進行優化，及時的進行更新，保證 PLC 技術能夠在礦山機電控制中發揮出其應有的價值和作用。