PLC技術在煤礦機電控制系統中的應用研究

畢振國

摘 要：作為工業生產人類生活的重要能源，我國對煤炭的需求量巨大，作為世界煤炭產量第一的國家，我國煤炭產量接近全球的一半，而隨著科技的發展社會的進步，煤礦的開采運行逐漸實現機械化覆蓋，在進行煤礦開采過程中需要利用礦機電控制系統來保證生產安全和生產效率。PLC技術憑借自身特點在煤礦機電控制系統中被廣泛應用，為了最大程度拓展煤礦機電控制系統中PLC技術的應用空間，需要從多層次多視角著手分析，保證其經濟價值和社會價值充分發掘。

關鍵詞：PLC技術;煤礦機電控制系統;應用研究

引言：煤礦產業與其他行業有著本質的區別，相比于其他工作煤礦工作具備更多的危險因素，因此在作業過程中需要保證安全可控，PLC技術現階段在煤礦生產中被廣泛應用，但是由于對PLC技術的認知不足技術掌握較弱，導致PLC技術融入程度較低在煤礦機電控制系統中的應用存在一定的限制，需要從PLC技術的特點、工作原理、應用方向著手分析，進而提升煤礦機電控制系統中PLC技術的利用率。

一、煤礦機電控制系統中PLC技術的概述及特點分析

近些年隨著科技不斷發展，PLC技術由于其優勢特點逐漸被應用在各個生產領域，PLC技術就是編程邏輯控制系統，相比于傳統的控制系統，PLC技術利用網絡編程來對內部程序進行規范存儲，并通過網絡計算保證系統運行的規范性和合理性可以有效代替人力對機械設備進行操作，PLC技術綜合性較強和涉及科技層面較廣泛，在數字運算、編程存儲、機械控制上都需要涉及，整體科技含量較高但是操作難度較低很容易實現普及覆蓋，相比于傳統的煤礦機電控制系統，應用PLC技術的系統受外界干擾較小，且安全性和效率表現更為優質，PLC雖然作為編程邏輯控制系統，但是編程語言相對簡單且可以有效將整體工作簡化，具體操作極為簡單只需要將PLC技術與設備連接實現技術輸出，即可在整個煤礦機電控制系統中融入PLC技術，相比于傳統的煤礦機電控制系統，煤礦機電控制系統中融入PLC技術可以保證整體作業高效節能，且在控制操作方面更具優勢，PLC煤礦機電控制系統體積較小，控制操作更加靈活便捷。

二、PLC技術的工作原理分析

PLC技術融入煤礦機電控制系統主要分為三個流程，分別是數據采樣輸入程序、執行程序、輸出刷新程序，首先PLC技術需要一些相關設備的數據參數作為基礎，將這些數據參數輸入過程中需要保證整體性，利用CPU掃描儀可以高效完成這一環節，隨后將這些相對獨立的參數通過PLC技術進行處理進而轉化為梯形圖的形式，并進行邏輯計算在這個環節必須要嚴格控制保證輸入信息一致統一，最后進行輸出，通過PLC煤礦機電控制系統實現對機電系統進行操作控制。

三、現階段煤礦機電控制系統中PLC技術融入的著手點分析

（一）煤礦機電控制系統中PLC技術的選擇確定

PLC技術主要是由單元模塊構成，這些單元模塊的主要作用就是進行信息輸入和存儲輸出，一般情況下PLC技術的基本單位傳出點是35＼35而擴展模塊和拓展模塊分別為20＼20和20＼0，PLC技術中有三個特殊模塊，一個是導入作用一個是模擬量分別用于思維模擬量的導入和輸出，而最后一塊高速計數模塊，一般使用編程器來實現程序編程，一般PLC技術融入煤礦機電控制系統需要分析煤礦的需求和PLC技術的實際功能，一般情況下選擇60導入輸出點的PLC技術，并保證具備八路數字量的輸入與輸出，為了滿足提升機的需求需要配備超過4K的內存量。

（二）煤礦機電控制系統中PLC技術的效果

煤礦機電控制系統中PLC技術必須要表現出自身的優勢，通過PLC技術的加持可以大幅度縮減煤礦機電控制系統的體積并將整體操作進行簡化，既避降低了安全隱患也大大降低了故障的概率，可以系統內的各個程序有序進行，不僅提升了生產效率和質量也提升了可控性和可操作性，有效避免外界因素和人為因素造成的影響[1]。

四、煤礦機電控制系統中PLC技術的應用實踐及注意事項

煤礦需要煤礦機電控制系統來保證生產安全提升生產效率，為了充分發掘煤礦機電控制系統中PLC的應用空間和經濟價值，需要不斷提升對PLC技術的認知，加強煤礦機電控制系統中PLC技術的融入程度，進而促進煤礦行業穩定發展。

（一）PLC技術的在風門監控中的應用分析

在煤礦機電控制系統融入PLC技術之前需要針對性進行系統設計，從線路鋪設、生產環境、生產要求、信息收集等多方面著手分析，而煤礦機電控制系統中風門系統極為重要，主要是用來對礦井內部進行通風，保證礦井內部有空氣供應這樣才能保證礦井內部施工的正常進行[2]。但是現階段我國的風門系統普遍存在很多問題，由于礦井下的環境較為惡劣且情況復雜一旦風門出現問題不能正常運行將會造成嚴重的安全事故，直接影響井下工作人員的生命安全，因此需要借助PLC技術來實時對煤礦機電控制系統中風門系統進行監管控制，通過PLC技術結合紅外傳感系統來實現信息捕捉和反饋進而實現風門系統自動化控制，這樣可以降低人為因素的影響提升安全性穩定性，對礦井整體的安全性有著大幅度提升。

（二）PLC技術在絞車系統方面的應用分析

煤礦機電控制系統中絞車系統主要是用來開采，絞車系統的運行狀態和效率直接影響煤礦的生成效率，因此想要保證煤礦收益最大化需要保證絞車系統穩定投入使用，針對絞車系統的運行速率和穩定程度，PLC技術可以通過信息導入和程序編程來實現對轎車系統進行準確控制，進而對絞車系統的運行方向和承載范圍進行及時準確的調整，整體運行速率和穩定性得到穩定提升[3]。

（三）PLC技術在提升機系統中應用分析

煤礦機電控制系統中提升機系統主要是用于煤礦的開采，將開采的礦石利用提升機運輸運到指定位置，在提升機系統運行過程中有很多安全隱患，對煤礦的開采和運輸有著直接影響，現階段大部分煤礦普遍采用繼電器或者相關設備來實現對提升機系統操控，但是整體運行過程中操作過于頻繁且運行的效率不盡人意，給煤礦生產帶來了很多阻力，整體工作量大工作內容繁瑣且效率低，利用PLC技術可以有效改變這種狀態，將提升機系統的相應數據參數進行采集和導入進而提升對提升機系統控制的精準性，保證運行效率和運行過程中的穩定性安全性，并實現全過程動態監管保證及時發現問題并針對性進行預防和管理，一旦發生問題可以及時反饋預警，保證煤礦生產有序進行。

（四）PLC技術在井下運輸系統中的應用

現階段井下運輸主要是通過井下膠帶實現，井下膠帶運輸整體效率表現優質但是目前主要是人工進行操作，液壓機械通過人工控制進而提升制動片和閘瓦之間的摩擦力，通過對摩擦力大小進行調控進而實現對井下膠帶運輸系統調控，但是這種方式存在一定的風險，由于煤礦自身危險性較高而在傳統井下膠帶運輸過程在很容易產生高溫，進而存在一定的安全隱患，因此需要借助PLC技術來對膠帶運輸設備進行精準控制，保證運行速率和間隔時間，最大程度將安全和生產相協調，現階段也有部分煤礦將PLC技術結合BIM技術來對煤礦機電控制系統進行管理，通過BIM技術來對煤礦各項數據進行實時捕捉采集和反饋并靈活調整煤礦機電控制系統，進而實現全過程動態監管，同時通過數據反饋可以針對各種突發情況進行狀態模擬并制定預案，賦予煤礦機電控制系統智能化將PLC技術的社會價值和經濟價值深度挖掘，進而實現煤礦生產利益最大化。

總結：煤礦行業現階段作為我國國民經濟發展重要產業，需要不斷加強現代化建設不斷融入新興科技來對生產和安全進行協調，并從安全保障、生產效率、運輸效率多方面進行分析，不斷融合PLC技術來保證煤礦機電控制系統的可控性，進而提升煤礦生產效率和安全系數。

參考文獻：

[1]鄭豐慶.基于PLC技術的煤炭機電控制系統應用研究[J].內蒙古煤炭經濟，2019（24）：56.

[2]雷娟娟，葉振興.PLC技術在煤礦機電控制中的應用策略分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019（21）：209.

[3]陳冰，趙璐.PLC技術在煤礦機電控制系統中的應用分析[J].南方農機，2019，50（18）：157.