智慧礦山電氣自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用分析

梁 青，冀俊娥

（1.唐山威程科技有限公司，河北 唐山 063700；2.河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司機(jī)電檢修分公司，河北 唐山 063700）

現(xiàn)如今，隨著時(shí)代的進(jìn)步，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)的電氣自動化控制如今得到了進(jìn)一步的發(fā)展。PLC技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)際上指的就是根據(jù)現(xiàn)代信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的能力，以及相應(yīng)的控制技術(shù)整合起來的一種全新科學(xué)技術(shù)。早國內(nèi)信息化行業(yè)領(lǐng)域與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)得到了更加廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。PLC技術(shù)在電氣自動化工程中的應(yīng)用，不僅能夠有效的實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)、控制順序的能力，同時(shí)還能夠最大程度的確保工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量與安全性，此外，還能夠從一定程度上提升國內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境，特別是工業(yè)產(chǎn)業(yè)工作人員的工作水準(zhǔn)。近些年來，在信息時(shí)代的不斷發(fā)展下，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，社會各行各業(yè)都面臨著很大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，如今的PCL技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用了起來，也逐漸被社會大眾所認(rèn)可，并且在不斷的開發(fā)、研究發(fā)展中，未來的PLC技術(shù)一定還會有更大的發(fā)展空間和前景[1]。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)，主要是一種以數(shù)字運(yùn)算作為核心的電子信息處理系統(tǒng)，通過對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，展開必要的分析處理，并且完成高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算的實(shí)際結(jié)果，展開相應(yīng)的操作工序。礦山設(shè)備的自動化控制工作中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠有效的提升電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效果、運(yùn)行安全。

PCL技術(shù)有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢，比如說，PCL應(yīng)用于礦山設(shè)備的系統(tǒng)中，可以對其系統(tǒng)進(jìn)行有效的擴(kuò)展，所以說，在實(shí)際工作的開展中，根據(jù)根據(jù)礦山實(shí)際的開采狀況，以及運(yùn)行的設(shè)備情況，科學(xué)、合理的對控制的電氣系統(tǒng)進(jìn)行在線的編程工作，保證在該控制系統(tǒng)下的工作流程，能夠完全實(shí)際的符合礦山的開采條件、開采標(biāo)準(zhǔn)。此外，PLC技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能夠在地質(zhì)條件更惡劣的狀況下對礦山設(shè)備進(jìn)行控制，并且礦山設(shè)備的自動化控制的安全，以及具體的效果都能夠得到一定的保障。

PCL系統(tǒng)具有一定的邏輯控制模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊、單元控制模塊，不僅能夠滿足礦山開采的多元化控制需求。實(shí)際上，由于礦山開采的特殊性質(zhì)，需要同時(shí)、同方向的操作多個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行必要的施工，但是PLC控制系統(tǒng)能夠通過多個(gè)模塊的協(xié)同控制，這樣一來，就能夠保證電氣設(shè)備的運(yùn)行效率、運(yùn)行中的可靠性、穩(wěn)定性。

2 PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用原理

PLC系統(tǒng)的整體運(yùn)行流程，其主要的經(jīng)歷就是輸入采樣、執(zhí)行運(yùn)行、輸出刷新這幾個(gè)部分，在這幾個(gè)部分中，最基礎(chǔ)的就是輸入采樣這一部分，這一部分直接關(guān)系到了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，再將所收集、整理、得到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄唧w的系統(tǒng)單元內(nèi)，在這個(gè)過程中，新、舊數(shù)據(jù)之間可以保持獨(dú)立，并不會對關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)帶來諸多的消極影響。當(dāng)數(shù)據(jù)一旦采集成功之后，就需要開始執(zhí)行、運(yùn)行這部分?jǐn)?shù)據(jù)了，在這一實(shí)際的過程中， PLC系統(tǒng)可以通過“梯形圖”來掃描用戶的一系列相關(guān)程序，具體掃描的方式就是從左右，或者是從上下入手，再將全新的邏輯結(jié)果不斷地刷新。PLC技術(shù)控制下的系統(tǒng)，在末尾部分一般都是輸出刷新，這個(gè)過程依賴的是“顯影數(shù)據(jù)”來將其存入、輸出的控制效果[2]。

3 PCL技術(shù)應(yīng)用于智慧礦山電氣自動化控制的重要性分析

在智慧礦山電氣自動化控制工程中，PLC技術(shù)的主要能力就是幫助智慧礦山電氣實(shí)現(xiàn)自動化控制。PLC技術(shù)的主觀能動性，在智慧礦山電氣自動化工程控制中，是一項(xiàng)不可或缺核心技術(shù)，PLC技術(shù)的開發(fā)利用，主要的基礎(chǔ)還是在現(xiàn)代化信息技術(shù)內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，承載了大多數(shù)的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用。在這個(gè)過程中，電氣自動化工程應(yīng)當(dāng)跟隨社會時(shí)代的變遷而進(jìn)步，并且享受科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的核心成果。但是換言之，電氣自動化工程在信息技術(shù)的應(yīng)用中，還是要不斷的強(qiáng)化，并且將信息科學(xué)技術(shù)融入電氣自動化系統(tǒng)的功能中。所以從這個(gè)角度來說，電氣工程應(yīng)當(dāng)科學(xué)、合理、恰當(dāng)?shù)膶CL技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來，這也是電氣工程領(lǐng)域必須要做到的事情。PLC技術(shù)的應(yīng)用，令整個(gè)電氣工程都充滿了新型技術(shù)的“氣息”。據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，PLC技術(shù)的容量與快速反應(yīng)，都是電氣企業(yè)根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整合的優(yōu)勢，所以從這個(gè)角度來說，在智慧礦山電氣自動化工程行業(yè)里，科學(xué)、合理的應(yīng)用PLC技術(shù)，不僅能夠進(jìn)一步滿足自動化控制的容量、速度，還能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)與新型科技融合的優(yōu)勢體現(xiàn)出來。

4 PLC技術(shù)應(yīng)用于智慧礦山設(shè)備的具體分析

4.1 礦山設(shè)備的排水控制分析

在礦山開采的實(shí)際過程中，排水系統(tǒng)是其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，比如說，礦山在實(shí)際開采的過程中，會涌現(xiàn)大量的水資源，這些水資源的涌現(xiàn)，直接影響到了礦山開采的質(zhì)量與安全性，所以從這個(gè)角度來說，一定要第一時(shí)間高效的處理這個(gè)問題，最大程度的保障礦山在開采過程中的整體進(jìn)度。礦山在開采過程中，對排水系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候，需要科學(xué)、合理的應(yīng)用PCL技術(shù)，以此來提高排水控制的效率，還能夠保證施工工人日常工作的安全。就算是在礦山開采中遇到了突發(fā)的情況，PLC技術(shù)也可以充分的發(fā)揮它的作用，第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警警報(bào)，保證施工人員的能夠在礦山下進(jìn)行安全的疏散，并且及時(shí)的啟動對應(yīng)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，保證能夠在第一時(shí)間內(nèi)控制對應(yīng)的礦井安全，避免災(zāi)害的出現(xiàn)對礦山的開采造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。PLC技術(shù)在智慧礦山設(shè)備中的應(yīng)也，能夠提升礦山實(shí)際的開采效率，保證在開采、生產(chǎn)、利用過程中的安全性。

4.2 礦山設(shè)備的磨礦控制分析

礦山在實(shí)際開發(fā)的時(shí)候，選礦、磨礦是最基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作，通過選礦、磨礦工作的展開，能夠進(jìn)一步確定礦山開采的具體方案，盡可能的節(jié)約開采過程中的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)承恩，提升礦山開采的效率，最大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的總體開發(fā)目標(biāo)。

磨礦這項(xiàng)工作在實(shí)際作業(yè)的過程中，怎樣更加合理的制定科學(xué)、合理、高效的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方案，同樣也直接決定了選礦工作的質(zhì)量與效率。為了能夠更有小李的提升磨礦工作在生產(chǎn)礦山設(shè)備時(shí)的效率，以及選礦工作的質(zhì)量，需要在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行方案編制好之后，將PLC技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去，從一定程度上提升電氣自動化設(shè)備的可靠性、安全性，不斷的推動礦山開采工作的效率，以及開采的質(zhì)量的提升。

4.3 礦山設(shè)備風(fēng)門的控制分析

風(fēng)門，在礦山設(shè)備的開采中，發(fā)揮出了至關(guān)重要的價(jià)值與意義，通過風(fēng)門自動化的控制，不僅能夠保證地下愛的礦井巷道的通風(fēng)、透氣，還能夠從一定程度上保證了施工人員的生命健康安全，以及具體施工作業(yè)的可靠性。

礦山在開采的過程中，一般都需要深入礦山的內(nèi)部，但是礦井巷道的內(nèi)部、外部都會形成一定的壓力差，所以才會對礦山的風(fēng)門造成直接的影響。一般來說，礦山風(fēng)門的橫截面積較大，風(fēng)門的每一次開啟、關(guān)閉，都會承受大約40～50公斤的外部壓力，導(dǎo)致風(fēng)門在開啟的過程中，角度出現(xiàn)較小的問題，沒有辦法及時(shí)有效的完完成風(fēng)門的透氣作用。

礦山風(fēng)門的自動化控制中，可以將PLC技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去，通過控制內(nèi)部的氣缸的轉(zhuǎn)動，以此來利用液壓器作為主要的方式，調(diào)整風(fēng)門在實(shí)際開啟中的角度，保證風(fēng)門開啟、關(guān)閉工作的可靠性。礦山風(fēng)門機(jī)構(gòu)在最初構(gòu)建的時(shí)候，可以通過配置相應(yīng)的輔助設(shè)備。比如說，為了能夠盡可能的減輕風(fēng)門四周的空氣壓力，可以通過小風(fēng)扇來調(diào)整空氣的壓力，適當(dāng)?shù)钠胶獾V山風(fēng)門兩側(cè)的空氣壓力差，最大程度的確保風(fēng)門在開啟、關(guān)閉的工作質(zhì)量及安全性。

當(dāng)?shù)V山停止工作關(guān)閉風(fēng)門的時(shí)候，PLC系統(tǒng)能夠發(fā)出對應(yīng)的指令，讓電磁閥來作為主要方式控制氣缸的轉(zhuǎn)動，并且在小風(fēng)扇的配合之下， 迅速的完成風(fēng)門的關(guān)閉工作。風(fēng)門開啟、關(guān)閉工作的指令是完全不同的，所以從這個(gè)角度來說，PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠最大程度的提升礦山風(fēng)門調(diào)節(jié)控制的質(zhì)量與效率。

4.4 礦山膠帶機(jī)的控制分析

礦山在開采的過程中，膠帶機(jī)運(yùn)行的安全與效率，直接關(guān)系到了整個(gè)礦山開采的進(jìn)度與開采的安全保障。傳統(tǒng)的膠帶機(jī)在進(jìn)行自動化控制的時(shí)候，可以通過智能變頻技術(shù)，最大程度的保證礦山設(shè)備的總體運(yùn)行效率。一旦膠帶機(jī)運(yùn)行滿載超負(fù)荷之后，膠帶機(jī)的電力損耗相對來說則會大大增加，這也就影響到了礦山開采、利用的實(shí)際成本。

為了能夠進(jìn)一步的處理解決上述所產(chǎn)生的問題，礦石膠帶機(jī)在進(jìn)行運(yùn)行控制的時(shí)候，需要將智能變頻、PLC技術(shù)融合在一起，以此實(shí)現(xiàn)對膠帶機(jī)的實(shí)時(shí)控制，科學(xué)、合理的控制膠帶機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的電力損耗。在PLC技術(shù)的應(yīng)用控制之下，盡可能的實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的動力主動變頻，實(shí)際上也就是根據(jù)礦山實(shí)際的開采量，將動力輸出調(diào)整出來，保證在科學(xué)、合理的損耗之下，完成礦石的開采運(yùn)輸工作。為了進(jìn)一步保障膠帶機(jī)動力變頻得到高效的發(fā)揮，需要PLC技術(shù)控制起來，包括對遠(yuǎn)程通信技術(shù)、變頻機(jī)的控制、膠帶機(jī)的動態(tài)監(jiān)測等等具體的協(xié)同工作，充分的將動力變頻膠帶機(jī)的工作價(jià)值發(fā)揮至最大。

5 PLC技術(shù)應(yīng)用于智慧礦山電氣自動控制的措施分析

在智能信息化發(fā)展的今天，電氣工程自動控制系統(tǒng)如果要想得到更好的發(fā)展，就需要運(yùn)用信息化技術(shù)來對其改善，具體來說，可以依靠PLC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)礦山自動化控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展。PLC技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用時(shí)間并不是很長，起步的過程相對來說比較困難，但是如今的智能化發(fā)展較為迅猛，PLC技術(shù)的應(yīng)用也愈來愈廣泛了，不僅能夠科學(xué)、合理、恰當(dāng)?shù)谋粦?yīng)用于電氣自動化控制中，并且還為企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

PLC技術(shù)如果要想得到更好的發(fā)展，就需要專業(yè)的技術(shù)人員不斷的研發(fā)，利用實(shí)際的案例作為基礎(chǔ)，令更多權(quán)威、專業(yè)的技術(shù)人來進(jìn)行研究，為礦山企業(yè)電氣工程的發(fā)展帶來希望。除此之外，還需要企業(yè)強(qiáng)化對人才的培養(yǎng)，強(qiáng)化礦山工作人員對PLC技術(shù)的了解應(yīng)用。礦山電氣工程自動化技術(shù)的相關(guān)單位還需要于技術(shù)單位建立起密切的聯(lián)系，根據(jù)礦山開采企業(yè)的實(shí)際需求，展開技術(shù)層面的創(chuàng)新發(fā)展，有效的推動電氣工程的設(shè)計(jì)發(fā)展，解決在技術(shù)層面出現(xiàn)的所有問題[3-5]。

6 結(jié)語

總的來說，PLC 技術(shù)在智慧礦山電氣自動化控制中的應(yīng)用，為該行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展奠定了實(shí)際的基礎(chǔ)。同樣，PLC技術(shù)的應(yīng)用，為國內(nèi)電氣工程自動化的發(fā)展推波主力。所以從這個(gè)角度來說，國家應(yīng)該重視PLC技術(shù)的研究，投入更多的研發(fā)資金，培養(yǎng)更加專業(yè)的人才，確保PLC技術(shù)在礦山電氣工程自動化控制中的融合應(yīng)用，將PLC技術(shù)實(shí)際的價(jià)值充分的發(fā)揮出來，為國內(nèi)礦產(chǎn)業(yè)電氣工程的發(fā)展奠定的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。