PLC技術在礦山機電節(jié)能控制中的應用

牛曉波

（山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司唐安煤礦分公司，山西 高平 048400）

在礦山機電節(jié)能控制工作中，人們應結合PLC技術的應用特點與實際情況，正確開展分析工作與管理工作，以降低能源的消耗量，在井下風門設備與老式提升機設備中將PLC技術的應用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，以此達到預期的節(jié)能控制目的。

1 PLC技術分析

在我國數(shù)控技術實際發(fā)展的背景下，各個工業(yè)生產(chǎn)領域均已經(jīng)形成了PLC技術方面的不同定義與理解。礦山機電節(jié)能控制合理使用先進的PLC技術，其被定義為利用數(shù)字編程技術方式，實現(xiàn)運算目的、計算目的與順序控制目的，這是一種新型的控制器設備。此類控制技術的應用，可以根據(jù)數(shù)字指令的要求完成終端的輸入程序與輸出程序等工作，在礦山機電設備運行與控制的過程中，生產(chǎn)作業(yè)具備一定的獨特性。

隨著煤礦事業(yè)突飛猛進，煤礦市場競爭愈演愈烈，使得礦山集團對機電設備的要求越來越高。控制系統(tǒng)智能化發(fā)展逐漸成為工業(yè)自動化領域的主導者，PLC作為以計算機為基礎的新型控制技術，已經(jīng)在礦山機電節(jié)能控制應用中占領主導地位，進一步滿足礦山企業(yè)對機電設備的需求，同時在節(jié)能方面也有了相應的改善。近年來，礦山企業(yè)對礦山機電自動化要求越來越高，傳統(tǒng)繼電器在礦山機電控制中應用已難以適應現(xiàn)代化需求，PLC作為重要的自動化控制器，其采取的是模塊化的組織結構，有著十分靈便的系統(tǒng)組合，并具備較高可靠性、較強抗干擾性、較好柔性、可在線修改、簡易編程語言、方便、普及等諸多優(yōu)點。PLC技術在礦山機電控制中應用可有效提高經(jīng)濟效益，增強其各方面的工作效果。

如圖1所示，程序的設計內(nèi)容非常簡單，具有很高的實用性，抗干擾的性能很高。此類優(yōu)勢通常更方便提升PLC技術與礦山生產(chǎn)控制系統(tǒng)的匹配性，可以使得此類技術全面取代傳統(tǒng)機電設備的控制方法，有助于合理推廣相關技術。

圖1 PLC技術在礦山機電設備中的應用

礦山機電設備合理使用先進的PLC技術，可以更好地完成控制任務，與傳統(tǒng)的繼電器控制機械設備相較，程序非常復雜，工作的原理就是將各種機械設備相互銜接，利用串聯(lián)法或是并聯(lián)法實現(xiàn)有效控制的目的，操作方式十分煩瑣。然而，PLC技術應用具有一定的優(yōu)越性，可以促使節(jié)能工作的合理實施[1]。

2 煤礦機電節(jié)能控制中PLC技術的應用特點

相關繼電器控制系統(tǒng)實際運行期間，所采用的設備一般是繼電器設備，可以結合已經(jīng)設計完成的電氣控制圖，利用人工布線方法、焊接操作形式、固定操作形式等，組裝各種機電設備，此類流程的應用不僅會耗費很多人力資源，還會引發(fā)能源消耗問題。使用PLC技術方式對其進行改造，與傳統(tǒng)的繼電器控制技術相較，主要在存儲器設備中合理進行機電設備控制，如果需要改進功能，只針對程序與部分接線進行修改，利用軟件的合理改進與創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)各種控制目標。在煤礦機電設備節(jié)能控制環(huán)節(jié)，PLC技術具有靈活性與通用性，結構形式具有多元化的優(yōu)勢，有助于在各個規(guī)模與環(huán)境下實現(xiàn)機電設備的自動化控制目的，節(jié)約人力資源與其他能源的消耗量，達到良好的工作目標[2]。

3 PLC技術在礦山機電設備節(jié)能控制中的應用建議

3.1 空氣壓縮機設備中的應用

礦山機電設備領域，空氣壓縮機設備的運行原理就是利用單片機設備、工業(yè)控制機設備作為主體，它屬于核心的氣源裝置設備。實際生產(chǎn)期間，空氣壓縮機設備主要利用設備自身的運動形式，將各種機械能轉(zhuǎn)變成為氣體的動能，可以為礦山開采與其他操作提供動力支持。隨著PLC技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)繼電器控制運行中的空氣壓縮機設備已經(jīng)開始退出相關領域，PLC技術能夠解決傳統(tǒng)設備的運行問題，從根本上降低故障問題的發(fā)生率，提升節(jié)能性能，促使各種機電設備良好運作[3]。

3.2 老式提升機設備中的應用

老式提升機設備可以使用先進的PLC技術，人們可以利用繼電器與PLC控制技術改進傳統(tǒng)的設備，保持原來的主電機設備與機械動力設備，在改變原來供電器設備的情況下，合理應用數(shù)據(jù)控制類型的大功率晶閘管變流器設備[4]。如表1所示，在改進的過程中，應遵循具體的原則要求，以更好地完成相關礦山機電設備的節(jié)能控制目標。

3.3 井下風門設備中的使用

考察礦山井下設備，人們可以發(fā)現(xiàn)，以往的井下風門設備均是通過人工手動開啟與關閉，工作環(huán)境非常艱苦，風壓很大，難以自動化地完成相關工作，甚至還會影響各方面工作的落實[5]。人們應該結合風門的面積開展改進工作，削弱原來的風門開啟壓力，改進相關設備的面積，以確保設備的應用年限符合要求，降低生產(chǎn)成本，達到良好的節(jié)能環(huán)保目標。

3.4 下運膠帶機的改造

隨著機電一體化技術的發(fā)展，礦山企業(yè)已經(jīng)開始在下運膠帶機設備中使用PLC技術，下運膠帶機系統(tǒng)配備了KZP系列盤式可控制動裝置設備，通過合理應用PLC系統(tǒng)來實現(xiàn)軟制動的最終目標。使用KZP制動裝置時，人們可以利用閘瓦設備、制動盤設備的相互摩擦，應用動力矩技術，利用閘瓦調(diào)節(jié)制動力，控制制動盤的正壓力。在使用盤式可控制動裝置時，人們應結合設備的運行特點與規(guī)律，正確進行布置處理。通常，為了確保機械設備合理運行，應保證油壓的正壓力最大值為0。其間，制動閘設備要處于松閘狀態(tài)，閘瓦設備與制動盤設備的間隙在1.0～1.4 mm。在對機械設備進行制動時，電液控制系統(tǒng)可以結合具體的控制命令，利用自動降低油壓的方式，達到預期的制動目標。

表1 傳統(tǒng)設備的改進

3.5 級別狀態(tài)的監(jiān)控

人們可以針對預先鋪設的傳感器信號進行動態(tài)化采集處理，使用CPU合理進行信號數(shù)據(jù)信息預處理和分析管理，并使用專業(yè)數(shù)據(jù)顯示儀設備顯示具體的分析結果，以獲取最終的工作狀態(tài)數(shù)值與參數(shù)信息，對不同級別的信息進行差異性的監(jiān)督控制。另外，使用PLC技術能夠減少壓縮機控制器設備的更換次數(shù)與頻率，提升其經(jīng)濟效益，實現(xiàn)煤礦機電設備的節(jié)能管理與使用。

4 結語

在礦山機電節(jié)能控制的過程中，使用PLC技術有助于降低能源的消耗量，減少人工操作環(huán)節(jié)，提升設備的運行效益。為了實現(xiàn)機電節(jié)能控制的目的，提升機設備與其他設備要合理使用先進的PLC技術，充分發(fā)揮該技術的節(jié)能優(yōu)勢，進行嚴格管理，提升自動化管理水平，降低能源消耗，達到預期的管控目標。