PLC控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

譚健一

摘 要：PLC控制技術(shù)應(yīng)用能夠進(jìn)行編輯程序的存儲器，能夠進(jìn)行定時(shí)、記數(shù)和計(jì)算等操作來從多個(gè)方面來將指令發(fā)布給用戶，同時(shí)運(yùn)用模擬或者數(shù)字等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入及輸出，以此來對各類機(jī)械以及生產(chǎn)的全過程進(jìn)行控制。最近幾年，PLC控制技術(shù)在各種類型的工業(yè)生產(chǎn)過程中都得到了運(yùn)用，在顯著的提升生產(chǎn)效率的同時(shí)也能夠在一定范圍內(nèi)提高生產(chǎn)的安全性，進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，令企業(yè)的社會及經(jīng)濟(jì)效益盡量最大化。PLC控制技術(shù)具有在運(yùn)行工作中比較平穩(wěn)，對干擾的抵抗能力較強(qiáng)，對其編程較為簡單和容易等特點(diǎn)，故而在工作進(jìn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)或者是突發(fā)問題也能夠在線對程序進(jìn)行重編或者是修改，柔性特別好。文章將PLC控制技術(shù)運(yùn)用在煤礦的生產(chǎn)過程中，對應(yīng)用過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的原理和需要注意的問題進(jìn)行了逐一的分析。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；煤礦生產(chǎn)；應(yīng)用

1 PLC控制技術(shù)的概念和特點(diǎn)

1.1 PLC技術(shù)的概念

PLC（Programmable logic Controller）就是可編程控制技術(shù)[1]，是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制電子操作系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用十分的廣泛。PLC的內(nèi)部有能夠進(jìn)行程序編制的存儲器，能夠存儲PLC的內(nèi)部指令、程序運(yùn)行等過程中不可缺少的各類數(shù)據(jù)，同時(shí)利用模擬或是數(shù)字的形式來和外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，從而達(dá)到對各個(gè)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制。PLC以及和他相關(guān)的外圍設(shè)備一起共同構(gòu)成了工業(yè)控制系統(tǒng)的核心，特別是在底層控制中，系統(tǒng)的核心必是PLC。

1.2 PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 功能性強(qiáng)

PLC控制技術(shù)不僅具有記錄數(shù)據(jù)、對順序進(jìn)行控制、進(jìn)行邏輯運(yùn)算等功能，還能夠運(yùn)用模擬量或者是數(shù)字的方式進(jìn)行對外的數(shù)據(jù)的輸出和輸入，并且能夠進(jìn)行人機(jī)對話以及自動檢驗(yàn)等。

1.2.2 容易進(jìn)行安裝和操作

一般可以進(jìn)行編碼程序的控制器體積都比較小、質(zhì)量也比較輕，連接十分的簡單和方便，并且能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，且能夠簡單易行的與設(shè)備內(nèi)部相連，使得機(jī)電一體化能夠輕易的實(shí)現(xiàn)。

1.2.3 對環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)

PLC的接口電路使用了光電隔離技術(shù)[2]，使得施工現(xiàn)場的電路和PLC本身的內(nèi)部電路兩者間催在電氣上的隔離，且各個(gè)模塊都有相應(yīng)的屏蔽措施，使得PLC技術(shù)有極強(qiáng)的抗干擾能力。此外其還有較好的抗粉塵能力和抵抗沖擊的能力，能夠在惡劣的環(huán)境中正常的工作，可靠性高。

1.2.4 簡單易學(xué)，維護(hù)方便

PLC的接口十分簡單容易配置，編程中的梯形圖語言通過圖形和符號就能夠理解其中的邏輯關(guān)系，學(xué)習(xí)起來非常的容易，即使非專業(yè)的人員也能夠進(jìn)行編程。而系統(tǒng)的硬件不多，即使要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組其工作量也不大，所以維護(hù)系統(tǒng)也很便捷。

2 PLC控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用在礦井提升中

將PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用在礦井提升系統(tǒng)中可由動力裝置、變頻器和液壓站等組成。其工作原理是：一旦司機(jī)接收到來自井口或者是井底要求發(fā)車的信號就會從推動手柄使之離開緊閘位置，使得主電動機(jī)松閘。另一方面，當(dāng)司機(jī)操縱主控制器的手柄扳倒某一個(gè)極限位置（正向的極端或者是相反的極端）的時(shí)候，在程序的操控下主控PLC系統(tǒng)將會最先接收到高壓轉(zhuǎn)換器發(fā)送來的電，而后向主電機(jī)中的定子繞組內(nèi)輸送高壓信號，這時(shí)候電阻是開啟的狀態(tài)，隨后按照一定的次序?qū)⑾嚓P(guān)的電阻切除，繼而使得系統(tǒng)能夠達(dá)到自動加速運(yùn)行，最后運(yùn)行在自然機(jī)械特性上[3]。若系統(tǒng)式利用交流提升機(jī)進(jìn)行運(yùn)作，旋轉(zhuǎn)的編碼器隨著主電動機(jī)運(yùn)行的同時(shí)會有兩列脈沖向外部輸出，其能夠連接到控制PLC的高速計(jì)數(shù)器的輸入口處，而后主控PLC會對高速計(jì)數(shù)器的計(jì)算方式進(jìn)行確定，最后，能夠?qū)⒗酶咚儆?jì)數(shù)器得到的提升的行程顯示在屏幕上。

將PLC控制技術(shù)運(yùn)用在煤礦提升系統(tǒng)中主要是因?yàn)椋海?）其對對整個(gè)升降控制系統(tǒng)的加減速、停止等一系列的制動過程的精準(zhǔn)度有較大的提高，從而對煤礦的提升系統(tǒng)完全自動化運(yùn)行的工作效率有較大的提升，進(jìn)而減少工人的工作量。（2）其可以通過控制器進(jìn)行人和機(jī)器的對話，從而能夠?qū)崟r(shí)的檢測到提升機(jī)工作時(shí)的一系列的動態(tài)指標(biāo)以及各個(gè)參數(shù)，為工人全方位的監(jiān)控和調(diào)節(jié)提升機(jī)工作時(shí)的狀態(tài)提供了極大的便利。（3）其能夠在一定程度上提高控制系統(tǒng)在推斷判定以及處理故障上的能力。PLC控制技的記憶以及邏輯運(yùn)算能力都十分的強(qiáng)，它能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，在最短的時(shí)間內(nèi)找到出現(xiàn)故障的位置，導(dǎo)致故障的原因等，能為故障的排除提供最全面的資料。

雖然將PLC控制技術(shù)運(yùn)用在煤礦的提升系統(tǒng)中有諸多的優(yōu)勢，但是在運(yùn)行中也有需要特別注意的地方：（1）因?yàn)樘嵘龣C(jī)進(jìn)行運(yùn)行的環(huán)境里存在電子干擾的概率大，強(qiáng)度高，故而在PLC控制技術(shù)的選擇上要特備注重其在電磁兼容性能上的一些指標(biāo)，一定要首先做好試運(yùn)行確定沒有任何問題方可正式投入使用。同時(shí)，系統(tǒng)里的電源變壓器等設(shè)備要利用導(dǎo)電、導(dǎo)磁能力強(qiáng)的材料來進(jìn)行屏蔽，以防止外界因素對其產(chǎn)生干擾。（2）外界傳入信號的故障以及PLC接口自身問題等都可能對PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，故而，在監(jiān)控、制動燈等一些重要的系統(tǒng)的安裝中要使用安全性高的形式，保證即使在出現(xiàn)故障的時(shí)候也有備用的設(shè)備能夠立即啟動代替發(fā)生故障的設(shè)備繼續(xù)工作，而不影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 應(yīng)用在膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中

在煤礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中使用PLC控制技術(shù)不僅能夠進(jìn)行單擊控制，還可以進(jìn)行聯(lián)鎖控制等多種控制的模式[4]，而操作人員則可以依據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際狀況來自由的選擇控制方式，從而最高效且精準(zhǔn)的完成工作。同時(shí)，如果系統(tǒng)因故障而中斷，PLC技術(shù)能夠?qū)ΜF(xiàn)場進(jìn)行控制，確保生產(chǎn)能夠繼續(xù)而不出現(xiàn)混亂，進(jìn)而為系統(tǒng)的穩(wěn)定提供保障。

2.3 應(yīng)用在井底車場的調(diào)度系統(tǒng)中

運(yùn)用PLC技術(shù)首先能夠集中控制井下的岔道以及與發(fā)送接受信號相關(guān)的設(shè)備等，其次在機(jī)車的運(yùn)行中能夠進(jìn)行集中的調(diào)度或者是聯(lián)鎖控制，在此能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視控制模擬盤的運(yùn)行，為機(jī)車在井下作用過程中的安全提供保障，減小工人的勞動強(qiáng)度，提升工作的效率。

2.4 應(yīng)用在井下風(fēng)門中

井下的風(fēng)門兩側(cè)有一定的壓力差，一般要在約45千克的壓力下才能夠開啟風(fēng)門，傳統(tǒng)工藝?yán)米詣踊夹g(shù)能夠?qū)㈤_啟壓力降至40千克左右，但是運(yùn)行的難度仍然很大。在風(fēng)門安裝時(shí)采用PLC技術(shù)就能解決此問題[5]。首先利用氣缸的傳動來為風(fēng)門的開啟提供一定的動力，其次設(shè)計(jì)大小適當(dāng)?shù)男★L(fēng)窗在風(fēng)門中，使得風(fēng)門內(nèi)部和外部的壓力能夠相互平衡，進(jìn)而將開啟風(fēng)門的壓力降的更低，使風(fēng)門更容易開啟。

3 結(jié)束語

PLC控制技術(shù)除了以上描述的在煤礦生產(chǎn)中的幾種應(yīng)用外，還能夠應(yīng)用在抽風(fēng)系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域中。PLC控制技術(shù)的應(yīng)用不但降低了操作過程的難度更加提升了工作的效率，但是它也有一定的不足，比如操作人員的技術(shù)水平等級不夠，新型技術(shù)的開發(fā)力度不足等，這將是阻礙其發(fā)展的關(guān)鍵所在，也是亟待解決的主要問題。

參考文獻(xiàn)

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