簡述PLC技術在礦山機電控制中的應用

董彥波

摘要：PLC技術作為新型的電氣自動化控制技術，具有抗干擾性強、功能完善、體積小等優(yōu)勢，在礦山機電控制中具有良好的應用意義，不僅能夠大幅度提高機電自動化控制系統(tǒng)的運行效率，還能夠確保礦山開采質量，進而為企業(yè)創(chuàng)造更大效益。本文對PLC技術的原理及特點進行了簡單分析，并探討了PLC技術在礦山機電控制中的應用。

關鍵詞：礦山；機電控制；PLC技術；應用

引言

礦山開采過程中應用到了大量的機電設備，如何提高機電設備的工作效率，實現(xiàn)機電設備的自動化控制，已經(jīng)成為了礦山產(chǎn)業(yè)中的重要研究課題?，F(xiàn)階段，礦山機電設備的自動化水平隨著我國科學技術創(chuàng)新發(fā)展逐漸提升，傳統(tǒng)繼電器控制技術逐漸被PLC這一自動化控制技術所代替，并憑借在良好的經(jīng)濟效益產(chǎn)出體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。PLC技術是一種靈便性非常強的控制系統(tǒng)，該技術不僅具有比較強的可靠性、抗干擾性以及適用性，同時其還具備有線上編改、編程語言簡單等眾多優(yōu)點。因此，PLC技術在礦山機電控制中的作用十分重要，若能夠將其進一步完善，礦山開采工作在未來必能取得良好的成果。

1PLC技術的分析

1.1技術原理

PLC是一種可編程邏輯控制器，是采用數(shù)字運算進行操作的電子系統(tǒng)，主要是為了工業(yè)生產(chǎn)而專門設計的系統(tǒng)。PLC控制過程中，可以同時執(zhí)行邏輯運算、順序控制、計數(shù)等多項命令，能夠通過多種方式進行控制從而完成整個生產(chǎn)過程。PLC的運行流程為：首先，根據(jù)本掃描周期輸入采樣階段所處的狀態(tài)輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)不會因為有新的輸入信號而發(fā)生改變；其次，將程序輸出指令的執(zhí)行結果輸出為映像區(qū)中的數(shù)據(jù)，在輸入采樣階段和輸出刷新階段，輸出映像區(qū)的數(shù)據(jù)不會發(fā)生改變；最后，將輸出狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)作為控制信號，經(jīng)由與外部負載連接的輸出端向各輸出點傳達，以控制設備的運轉狀態(tài)。

1.2技術特點

PLC技術的特點包括以下幾點：第一，可靠性高，PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，通過嚴格的生產(chǎn)工藝制造，具有很高的可靠性，此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息；第二，功能完善，經(jīng)過不斷發(fā)展和完善，PLC技術已經(jīng)趨于成熟，各種系列產(chǎn)品實現(xiàn)了規(guī)模生產(chǎn)和使用，作為PLC最重要的功能，數(shù)據(jù)運算功能已經(jīng)十分成熟，可應用到更多數(shù)字控制領域；第三，抗干擾性強，PLC控制器能順利解決觸點接觸不良等問題，運用輸出、輸入元件來增強整個系統(tǒng)的運行效果，并將一系列的軟硬件抗干擾措施應用到電氣自動化控制系統(tǒng)中，能增強系統(tǒng)的抗干擾性；第四，適用性強，PLC技術對于系統(tǒng)和編程能夠進行實時更改，在礦山機電控制中發(fā)揮出越來越靈活的作用，并且在應用PLC技術進行機電控制的基礎上，還能發(fā)展出一套適應此類工作的控制體系，更大限度地提高工作的效率。

2PLC技術在礦山機電控制中的應用

2.1井下風門的自動控制

礦山開采中，原有采用的風門大多都是人工進行開關控制，因內(nèi)外壓力不同，造成風門處壓力較大，從而使其操作困難，用人工進行開關就很難進行操作。此外，在人工對風門操作時，由于所受壓不同，風門也會造成不穩(wěn)定的破壞。對此，礦山開采企業(yè)可以利用PLC技術克服人工控制風門中存在的操作力大、負壓力大的缺點，實現(xiàn)礦井井下風門的自動化控制，提高風門控制工作的質量與效率，減少風門的破壞。PLC技術的使用可以有效實現(xiàn)井下風門的自動啟閉，具體做法是利用紅外傳感設備實現(xiàn)對進出車輛運行狀態(tài)的自動檢測，并且利用可編程控制器進行簡單編程，從而實現(xiàn)井下風門開關的自動化控制。此外，利用PLC技術進行風門的控制可以利用紅外線傳感設備監(jiān)控進出車輛的實際運行狀態(tài)，然后進行一系列風門啟閉控制實現(xiàn)井下安全高效的運輸作業(yè)。

2.2傳統(tǒng)提升機的改造

現(xiàn)階段我國大多數(shù)礦山開采依然采用傳統(tǒng)的老式提升機進行作業(yè)，為了適應現(xiàn)代化發(fā)展，需要利用PLC技術對老式提升機進行改造升級，在保留老式提升機支流主電機的基礎上，提高其工作效率和控制自動化水平。具體措施包括以下幾點：第一，將老式提升機的操作臺整體搬離，給新操作臺提供安裝空間，在不影響老式提升機正常工作的前提下進行最小的改動，老式提升機換下來的舊操作臺還可以安裝到其他儀器上繼續(xù)使用，最大程度地實現(xiàn)資源的回收利用；第二，在老式提升機的電樞回路上安裝轉換刀閘，以此實現(xiàn)不同控制系統(tǒng)間的順利轉換，為了實現(xiàn)老式提升機安全高效的運行，需要在潤滑油泵上安裝多路航空式插頭，該步驟也有利于新老系統(tǒng)間的順利轉換。此外，利用PLC技術進行老式提升機改造時可以使用新舊系統(tǒng)聯(lián)合控制模式減少調試工作量，進而提高PLC技術的應用效率。

2.3運膠帶機的優(yōu)化

現(xiàn)階段，礦山機電控制進程中應用頻率較高的可控制動裝置為KZP系列盤式，該裝置大體上是由液壓站、制動裝置與電控系統(tǒng)三大部分構成。KZP系列盤式可控制裝置基本上是借助電動機的輸出軸與輸送帶上的速度傳感器，去實現(xiàn)采集膠帶運行環(huán)節(jié)中多樣化數(shù)據(jù)信息的目標，繼而在顯示器裝備的協(xié)助下，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來。在PLC技術協(xié)助下的運膠帶機的改造工作，一旦存在被監(jiān)測的數(shù)據(jù)遠遠高于其在理想狀態(tài)上規(guī)定的數(shù)值的情況，可編程控制器就會及時地將自體實效性發(fā)揮出來，即降低數(shù)值從而確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，達到對控制系統(tǒng)有效管控這一終極目標。PLC技術在礦山機電設備運膠帶機的改造進程中的應用，最大的作用在于減緩膠帶運轉速度，而當監(jiān)測到數(shù)據(jù)小于設定值的情況下，PLC技術發(fā)揮相反的作用，進而提升膠帶運轉速度。

結束語

總而言之，PLC技術可以聯(lián)合礦山生產(chǎn)中的多個系統(tǒng)一起完成礦山開采任務，在我國礦山機電控制中具有不可替代的地位。PLC技術在礦山機電控制中操作簡便、柔韌性較好，而且可以依靠現(xiàn)代計算機技術的輔助實現(xiàn)在線修改、編程語句等任務，極大地提高了機電設備的工作效率，為礦山企業(yè)爭取最大的經(jīng)營利益。

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