PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

陳淑彬

摘 要：隨著采煤規(guī)模的不斷擴(kuò)大，安全事故也相應(yīng)增加，嚴(yán)重影響了采煤進(jìn)程。應(yīng)用PLC技術(shù)不僅能夠提高采煤的自動化程度，還能保證工作人員的安全，所以，它被大型煤礦企業(yè)廣泛應(yīng)用。簡要分析了該技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用，以期為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；煤礦機(jī)電設(shè)備；采煤規(guī)模；自動化

中圖分類號：TD679 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.152

隨著社會用煤量的增加，采煤規(guī)模也在相應(yīng)擴(kuò)大。為了提高生產(chǎn)效率，特對設(shè)備自動化程度提出了新的要求。PLC技術(shù)是一門以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，它具有邏輯運(yùn)算、自動控制、自動定時和計算的功能。通過數(shù)字模擬，可以控制各類器械的運(yùn)作過程。將該技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采中，不僅提高了采煤效率，而且還能有效控制器械設(shè)備，進(jìn)而保證采煤過程的安全性。下面簡要分析了該技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)最主要的作用是將計算機(jī)引入生產(chǎn)中，用它替代傳統(tǒng)的繼電器，從而有效地提高對工程的控制效率。它是一種高科技和高性能的控制技術(shù)。此外，該技術(shù)具有極高的穩(wěn)定性，也就是說，當(dāng)運(yùn)行環(huán)境十分惡劣時，它也不會受到影響。同時，它還具有操作簡單、易于掌握的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。在PLC控制系統(tǒng)中，通常采用易于操作的操作程序，操作人員只需稍加培訓(xùn)就能掌握。由于PLC自動控制系統(tǒng)體積小，不僅為運(yùn)輸提供了便利，還簡化了維修和護(hù)養(yǎng)步驟，這也是它被大范圍推廣的主要原因之一。將該技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采中，有效地減小了控制系統(tǒng)的體積和減少了控制系統(tǒng)數(shù)量，還提高了采煤設(shè)備的控制效率，促使煤礦開采進(jìn)入了新的發(fā)展階段。

2 PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理

輸入采樣是PLC控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設(shè)備是掃描儀。該設(shè)備全方位地掃描作業(yè)面，然后將掃描信息儲存起來，之后進(jìn)行分析、處理。這份數(shù)據(jù)是單獨(dú)存在的，不會受到后期掃描數(shù)據(jù)的干擾，所以，應(yīng)妥善保存，以免其丟失。當(dāng)輸入采樣完成之后，PLC控制系統(tǒng)將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結(jié)果顯示在計算機(jī)界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應(yīng)保證輸送到控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實性，以避免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確對控制命令產(chǎn)生負(fù)面影響。同時，前面2個階段的運(yùn)行工作完成之后，就要轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)刷新階段?？刂葡到y(tǒng)會總結(jié)前2個階段掃描到的信息，并以結(jié)論的形式輸出。

3 PLC技術(shù)的應(yīng)用

在安裝主站時，要事先制訂好設(shè)計方案，要保證煤礦機(jī)電設(shè)備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用。當(dāng)線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機(jī)電設(shè)備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數(shù)據(jù)收集設(shè)備，保證設(shè)備運(yùn)行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設(shè)備運(yùn)行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機(jī)運(yùn)行中，如果信息收集設(shè)備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運(yùn)行情況，為之后的維修工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。此外，還要合理設(shè)置PLC控制系統(tǒng)的報警信號。在煤礦開采過程中，經(jīng)常遇到設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內(nèi)趕到，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發(fā)出的，由于采煤現(xiàn)場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設(shè)備的維修。PLC控制系統(tǒng)采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設(shè)備中，由專業(yè)人員專門管理，當(dāng)出現(xiàn)報警信號時，由他們處理，進(jìn)而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。

PLC控制系統(tǒng)通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應(yīng)用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。此外，它還具監(jiān)控功能。在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，能夠全面監(jiān)控，并全面掌控運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，比如發(fā)熱情況、運(yùn)行速度等。如果運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)故障，那么，監(jiān)控設(shè)施便會自動發(fā)出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。另外，監(jiān)控系統(tǒng)還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機(jī)電運(yùn)行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。

在使用PLC控制系統(tǒng)之前，應(yīng)了解與該系統(tǒng)有關(guān)的幾組關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，主要包括以下2點(diǎn)：①在實際運(yùn)行過程中，將刷新頻率設(shè)置為0.5 s，以確保對該系統(tǒng)的有效控制。在絞車運(yùn)轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)便會以0.5 s為刷新時間，自動獲取開關(guān)的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉(zhuǎn)換，以便準(zhǔn)確計算絞車的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。當(dāng)絞車運(yùn)轉(zhuǎn)速度計算好之后，就要確定它的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。絞車運(yùn)轉(zhuǎn)之后，同時使用2個計數(shù)器記錄觸碰次數(shù)，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5 s之內(nèi)，2個計數(shù)器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產(chǎn)生吸引力，使自身穩(wěn)定上升，所以，要在5 s內(nèi)確定按鈕啟動次數(shù)，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運(yùn)行環(huán)境的要求。PLC控制系統(tǒng)也有合適的運(yùn)行環(huán)境，當(dāng)環(huán)境溫度在0～55 ℃時，能保證其高效運(yùn)行；當(dāng)溫度高于55 ℃或者低于0 ℃時，系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)故障，從而影響對煤礦機(jī)電設(shè)備的有效控制。比如，在低于0 ℃的環(huán)境下，PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度將會降低或者出現(xiàn)崩潰的情況。所以，在控制煤礦機(jī)電時，應(yīng)對適當(dāng)控制采區(qū)的溫度，盡量接近系統(tǒng)高效運(yùn)行的溫度。也就是說，運(yùn)行溫度在0～55 ℃之間，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

4 結(jié)束語

隨著煤礦開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對機(jī)電設(shè)備自動化控制也提出新的要求，從而提高開采效率，保障工作人員的安全。由于PLC技術(shù)具有優(yōu)越的性能，所以，它不僅有效地提高了煤礦機(jī)電設(shè)備的控制效率，還提高了開采的安全性。本文簡要分析了該技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用，希望能為相關(guān)工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

Abstract： With the continuous expansion of the scale mining， a corresponding increase in security incidents， seriously affecting the mining process. Application of PLC technology can not only improve the automation of mining， but also to ensure the safety of staff， so it is widely used in large-scale coal mining enterprises. Brief analysis of the application of this technology in coal mine electrical and mechanical equipment control in order to provide a reference for related work.

Key words： PLC technology； mine electrical and mechanical equipment； mining scale； automation