PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

畢振國

摘 要：作為工業(yè)生產(chǎn)人類生活的重要能源，我國對(duì)煤炭的需求量巨大，作為世界煤炭產(chǎn)量第一的國家，我國煤炭產(chǎn)量接近全球的一半，而隨著科技的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，煤礦的開采運(yùn)行逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化覆蓋，在進(jìn)行煤礦開采過程中需要利用礦機(jī)電控制系統(tǒng)來保證生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)憑借自身特點(diǎn)在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，為了最大程度拓展煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用空間，需要從多層次多視角著手分析，保證其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值充分發(fā)掘。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);煤礦機(jī)電控制系統(tǒng);應(yīng)用研究

引言：煤礦產(chǎn)業(yè)與其他行業(yè)有著本質(zhì)的區(qū)別，相比于其他工作煤礦工作具備更多的危險(xiǎn)因素，因此在作業(yè)過程中需要保證安全可控，PLC技術(shù)現(xiàn)階段在煤礦生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，但是由于對(duì)PLC技術(shù)的認(rèn)知不足技術(shù)掌握較弱，導(dǎo)致PLC技術(shù)融入程度較低在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用存在一定的限制，需要從PLC技術(shù)的特點(diǎn)、工作原理、應(yīng)用方向著手分析，進(jìn)而提升煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的利用率。

一、煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的概述及特點(diǎn)分析

近些年隨著科技不斷發(fā)展，PLC技術(shù)由于其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)逐漸被應(yīng)用在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，PLC技術(shù)就是編程邏輯控制系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，PLC技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)編程來對(duì)內(nèi)部程序進(jìn)行規(guī)范存儲(chǔ)，并通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)算保證系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范性和合理性可以有效代替人力對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作，PLC技術(shù)綜合性較強(qiáng)和涉及科技層面較廣泛，在數(shù)字運(yùn)算、編程存儲(chǔ)、機(jī)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(shí)現(xiàn)普及覆蓋，相比于傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)，應(yīng)用PLC技術(shù)的系統(tǒng)受外界干擾較小，且安全性和效率表現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)，PLC雖然作為編程邏輯控制系統(tǒng)，但是編程語言相對(duì)簡(jiǎn)單且可以有效將整體工作簡(jiǎn)化，具體操作極為簡(jiǎn)單只需要將PLC技術(shù)與設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)技術(shù)輸出，即可在整個(gè)煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)，煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)可以保證整體作業(yè)高效節(jié)能，且在控制操作方面更具優(yōu)勢(shì)，PLC煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)體積較小，控制操作更加靈活便捷。

二、PLC技術(shù)的工作原理分析

PLC技術(shù)融入煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)主要分為三個(gè)流程，分別是數(shù)據(jù)采樣輸入程序、執(zhí)行程序、輸出刷新程序，首先PLC技術(shù)需要一些相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)參數(shù)作為基礎(chǔ)，將這些數(shù)據(jù)參數(shù)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(huán)節(jié)，隨后將這些相對(duì)獨(dú)立的參數(shù)通過PLC技術(shù)進(jìn)行處理進(jìn)而轉(zhuǎn)化為梯形圖的形式，并進(jìn)行邏輯計(jì)算在這個(gè)環(huán)節(jié)必須要嚴(yán)格控制保證輸入信息一致統(tǒng)一，最后進(jìn)行輸出，通過PLC煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行操作控制。

三、現(xiàn)階段煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)融入的著手點(diǎn)分析

（一）煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的選擇確定

PLC技術(shù)主要是由單元模塊構(gòu)成，這些單元模塊的主要作用就是進(jìn)行信息輸入和存儲(chǔ)輸出，一般情況下PLC技術(shù)的基本單位傳出點(diǎn)是35＼35而擴(kuò)展模塊和拓展模塊分別為20＼20和20＼0，PLC技術(shù)中有三個(gè)特殊模塊，一個(gè)是導(dǎo)入作用一個(gè)是模擬量分別用于思維模擬量的導(dǎo)入和輸出，而最后一塊高速計(jì)數(shù)模塊，一般使用編程器來實(shí)現(xiàn)程序編程，一般PLC技術(shù)融入煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)需要分析煤礦的需求和PLC技術(shù)的實(shí)際功能，一般情況下選擇60導(dǎo)入輸出點(diǎn)的PLC技術(shù)，并保證具備八路數(shù)字量的輸入與輸出，為了滿足提升機(jī)的需求需要配備超過4K的內(nèi)存量。

（二）煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的效果

煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)必須要表現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)，通過PLC技術(shù)的加持可以大幅度縮減煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)的體積并將整體操作進(jìn)行簡(jiǎn)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(tǒng)內(nèi)的各個(gè)程序有序進(jìn)行，不僅提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)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(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐及注意事項(xiàng)

煤礦需要煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)來保證生產(chǎn)安全提升生產(chǎn)效率，為了充分發(fā)掘煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用空間和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要不斷提升對(duì)PLC技術(shù)的認(rèn)知，加強(qiáng)煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的融入程度，進(jìn)而促進(jìn)煤礦行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

（一）PLC技術(shù)的在風(fēng)門監(jiān)控中的應(yīng)用分析

在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)融入PLC技術(shù)之前需要針對(duì)性進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從線路鋪設(shè)、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)要求、信息收集等多方面著手分析，而煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中風(fēng)門系統(tǒng)極為重要，主要是用來對(duì)礦井內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)，保證礦井內(nèi)部有空氣供應(yīng)這樣才能保證礦井內(nèi)部施工的正常進(jìn)行[2]。但是現(xiàn)階段我國的風(fēng)門系統(tǒng)普遍存在很多問題，由于礦井下的環(huán)境較為惡劣且情況復(fù)雜一旦風(fēng)門出現(xiàn)問題不能正常運(yùn)行將會(huì)造成嚴(yán)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(shù)來實(shí)時(shí)對(duì)煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中風(fēng)門系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管控制，通過PLC技術(shù)結(jié)合紅外傳感系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信息捕捉和反饋進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)門系統(tǒng)自動(dòng)化控制，這樣可以降低人為因素的影響提升安全性穩(wěn)定性，對(duì)礦井整體的安全性有著大幅度提升。

（二）PLC技術(shù)在絞車系統(tǒng)方面的應(yīng)用分析

煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中絞車系統(tǒng)主要是用來開采，絞車系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)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(tǒng)穩(wěn)定投入使用，針對(duì)絞車系統(tǒng)的運(yùn)行速率和穩(wěn)定程度，PLC技術(shù)可以通過信息導(dǎo)入和程序編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)轎車系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，進(jìn)而對(duì)絞車系統(tǒng)的運(yùn)行方向和承載范圍進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)整，整體運(yùn)行速率和穩(wěn)定性得到穩(wěn)定提升[3]。

（三）PLC技術(shù)在提升機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用分析

煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中提升機(jī)系統(tǒng)主要是用于煤礦的開采，將開采的礦石利用提升機(jī)運(yùn)輸運(yùn)到指定位置，在提升機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程中有很多安全隱患，對(duì)煤礦的開采和運(yùn)輸有著直接影響，現(xiàn)階段大部分煤礦普遍采用繼電器或者相關(guān)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)操控，但是整體運(yùn)行過程中操作過于頻繁且運(yùn)行的效率不盡人意，給煤礦生產(chǎn)帶來了很多阻力，整體工作量大工作內(nèi)容繁瑣且效率低，利用PLC技術(shù)可以有效改變這種狀態(tài)，將提升機(jī)系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行采集和導(dǎo)入進(jìn)而提升對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)性，保證運(yùn)行效率和運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性安全性，并實(shí)現(xiàn)全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)管保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并針對(duì)性進(jìn)行預(yù)防和管理，一旦發(fā)生問題可以及時(shí)反饋預(yù)警，保證煤礦生產(chǎn)有序進(jìn)行。

（四）PLC技術(shù)在井下運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段井下運(yùn)輸主要是通過井下膠帶實(shí)現(xiàn)，井下膠帶運(yùn)輸整體效率表現(xiàn)優(yōu)質(zhì)但是目前主要是人工進(jìn)行操作，液壓機(jī)械通過人工控制進(jìn)而提升制動(dòng)片和閘瓦之間的摩擦力，通過對(duì)摩擦力大小進(jìn)行調(diào)控進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)調(diào)控，但是這種方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，由于煤礦自身危險(xiǎn)性較高而在傳統(tǒng)井下膠帶運(yùn)輸過程在很容易產(chǎn)生高溫，進(jìn)而存在一定的安全隱患，因此需要借助PLC技術(shù)來對(duì)膠帶運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)控制，保證運(yùn)行速率和間隔時(shí)間，最大程度將安全和生產(chǎn)相協(xié)調(diào)，現(xiàn)階段也有部分煤礦將PLC技術(shù)結(jié)合BIM技術(shù)來對(duì)煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)進(jìn)行管理，通過BIM技術(shù)來對(duì)煤礦各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉采集和反饋并靈活調(diào)整煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全過程動(dòng)態(tài)監(jiān)管，同時(shí)通過數(shù)據(jù)反饋可以針對(duì)各種突發(fā)情況進(jìn)行狀態(tài)模擬并制定預(yù)案，賦予煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)智能化將PLC技術(shù)的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值深度挖掘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)利益最大化。

總結(jié)：煤礦行業(yè)現(xiàn)階段作為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要產(chǎn)業(yè)，需要不斷加強(qiáng)現(xiàn)代化建設(shè)不斷融入新興科技來對(duì)生產(chǎn)和安全進(jìn)行協(xié)調(diào)，并從安全保障、生產(chǎn)效率、運(yùn)輸效率多方面進(jìn)行分析，不斷融合PLC技術(shù)來保證煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)的可控性，進(jìn)而提升煤礦生產(chǎn)效率和安全系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭豐慶.基于PLC技術(shù)的煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（24）：56.

[2]雷娟娟，葉振興.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用策略分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（21）：209.

[3]陳冰，趙璐.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（18）：157.