礦山機電控制中PLC技術的應用研究

曹司博，樊 華，楊欣宇

北方重工集團礦山機械分公司，遼寧沈陽 110000

PLC是一種利用計算機對數(shù)字進行運算操作的一種電子系統(tǒng)，現(xiàn)在它被逐漸運用到礦山機電控制中，為礦山經(jīng)濟帶來更高的效益。本文將重點介紹一下PLC技術，然后再詳細分析PLC技術在礦山機電中的具體利用和它能夠?qū)崿F(xiàn)的工作效果。

1 PLC技術概述

PLC是一種利用計算機對數(shù)字進行運算操作的一種電子系統(tǒng)，PLC技術在企業(yè)和工業(yè)環(huán)境中的運用廣泛，并得到了企業(yè)的肯定。PLC由中央處理器、存儲器、輸入和輸出接口、外部設備編程器以及電源模塊組成。PLC采用的是一種能夠編程的存儲器，對于傳統(tǒng)不能編程的設備來說，使用PLC可以用來進行邏輯運算、順序控制、定時、定量的完成操作指令。PLC使用起來十分靈活、方便，并且它的抗干擾能力強，跟傳統(tǒng)設備比起來，PLC系統(tǒng)可靠性更強，PLC技術具有語言編程的能力，它能使礦山機電設備用起來更加簡單方便、快捷，而且，設備的靈活性和伸縮性更好。

與此同時，PLC是按一定的順序循環(huán)來進行運作的。PLC是通過程序指令來控制內(nèi)部半導體電路，而一條用戶指令只需微秒的執(zhí)行時間，運行的速度非?？臁LC的大部分的操作都是由無觸點半導體電路來完成，具有壽命長、可靠性高的特點和優(yōu)點，在運行時不會出現(xiàn)跟繼電器控制設備發(fā)生觸點抖動現(xiàn)象。更重要的是，PLC具有自我診斷功能，能夠及時查處自身存在的問題，遇到故障時，能夠及時地發(fā)出警報，提醒操作人員進行及時檢修。在執(zhí)行過程中，PLC能夠動態(tài)監(jiān)視控制程序，方便調(diào)試人員和維護人員的工作。

我國過去運用的是繼電器控制設備，這種設備采用的是硬件的接線，繼電器控制設備由觸點的串聯(lián)或并聯(lián)組合而成，連線特別多，而且復雜。這樣的設備具有很大的體積，能耗量也相應的大，系統(tǒng)一旦形成之后，再改變其功能或性能就有一定的難度。并且，在運作過程中，繼電器的觸點會出現(xiàn)抖動，大大地限制了設備的靈活性和伸縮性。這些觸點在開啟或是關閉時，會因為抖動而產(chǎn)生磨損、減少了設備的使用年限。因此，相對于繼電器設備而言，PLC技術是一個技術上的很大的突破。

2 PLC技術在礦山機電控制中的應用

2.1 采用PLC技術改造礦山老式提升機

用PLC技術改造礦山老式提升機，要保留老式的提升機的機械和直流主電機，經(jīng)改造后的提升機，運作效率更加高。

首先，對老式提升機進行改造，要求將老式的提升機先移開，為新設備的安裝騰出空間。在改造過程中，我們?nèi)孕栌美显O備來進行運作。在提升機中，我們采用的潤滑油泵控制系統(tǒng)，能夠進行新老系統(tǒng)切換配置。在新系統(tǒng)調(diào)試期間，新老系統(tǒng)并存，兩個系統(tǒng)可以彼此作為備用，也可以長久地共存下去。

然后，在安裝提升機時，要嚴把質(zhì)量關，質(zhì)量過關了，在以后維修人員才能更好地進行維修和安裝工作。為減短配置新系統(tǒng)所需要的調(diào)試時間，我們要對整個系統(tǒng)進行電控的監(jiān)制。當傳感器安裝完了之后，要進行送電的測試，認真校對數(shù)據(jù)，確保每一個測量參數(shù)都非常地準確。對老系統(tǒng)進行檢驗的過程中，要逐步地提升計算機每個部分的運行過程，保證提升系統(tǒng)準確無誤地進切換，一次過程就可以完成。

再次，在提升老系統(tǒng)之后，要使新系統(tǒng)的提升機的裝卸工作由PLC來控制。在執(zhí)行工作時，新舊的系統(tǒng)能夠進行混合控制，使裝卸載工作和提升信號系統(tǒng)控制能夠一次性成功，這樣就可以減少全面調(diào)試新系統(tǒng)時所付出的工作量。在新舊系統(tǒng)進行混合控制時，電流閉環(huán)和速度以及位置都是最關鍵的部分，它們是否正確，能夠影響到閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

最后，在全礦井機電設備停產(chǎn)時，安裝人員要每隔兩天進行直接一次性的全系統(tǒng)空載運行，進行幾次提速，使運行速度逐步提高。在系統(tǒng)運行平穩(wěn)和準確之后，還要再進行試驗，這樣才能實現(xiàn)PLC對老的系統(tǒng)的全面改造，提高全系統(tǒng)的運作效率。

2.2 PLC在礦山空氣壓縮機改造中的應用

老式的繼電器控制的空壓機，工作時需要的電流大，對電網(wǎng)的沖擊很大，設備的損耗也大，因此，設備的維護量高。這種耗能大，不易監(jiān)控的設備已經(jīng)不能滿足當前的需要，隨著PLC技術的快速發(fā)展，建立一個性能穩(wěn)定，易于監(jiān)視和操作，并且節(jié)能效果好的系統(tǒng)尤為重要。PLC技術運用于礦山空氣壓縮機中，是目前可以實施的一項計劃，具體操作是：

首先，要對空氣壓縮機進行硬件的改造設計，將所需的信息采集設備和傳感設備所需的氣溫、氣壓等數(shù)據(jù)送入PLC進行處理，由PLC進行操作控制、故障診斷。再由PLC與變頻器共同完成硬件改造步驟。

然后，要進行系統(tǒng)改造的軟件設計工作。具體的步驟可以參照下圖。

3 結論

將PLC技術運用于機電控制，能夠取得非常顯著的成效。PLC的使用，使礦山機電控制中的數(shù)據(jù)更加準確，并且設備的穩(wěn)定性也變得更高，告別了過去一旦運行礦山機電設備就出現(xiàn)抖動的歷史。還有，使用PLC的噪音低，能夠減輕噪音對礦山工作人員的影響。因此，我們必須加大PLC技術在礦山機電控制中的應用，不斷地改進這項技術，提高礦山機電控制的效率，從而實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益。

[1]劉向東.PLC和變頻技術在橋式抓斗起重機中的作用[J].中國城市經(jīng)濟，2011(1).

[2]白生威.基于PLC技術的礦井提升機換向控制系統(tǒng)[J].礦山機械，2011(2).

[3]王巖.淺談PLC控制技術的特點和發(fā)展方向[J].蘭州工業(yè)高等?？茖W校學報，2011(1).