論PLC自動化技術在礦山的發(fā)展

車程遠

摘 要：隨著當前我國經(jīng)濟技術的飛速發(fā)展，在科學技術上也取得了非常大的成果，在礦山事業(yè)的發(fā)展中，礦山電氣設備對于自動化技術的運用越來越廣泛，由此也就推動了PLC 技術的飛速發(fā)展和壯大，作為一種非常重要的自動化設備，PLC 技術具有很穩(wěn)定的性能。而且抗干擾性能也比較強，同時在語言編程上的難度相對也比較低，而且其還具有可以在線修改的優(yōu)勢。當前在多個生產領域中，PLC技術已經(jīng)有非常廣泛地運用。因在礦山開采中對于自動化技術的運用相對比較多，其不但可以顯著提升礦工企業(yè)的生產效率，同時還可以降低對能源的消耗，最終實現(xiàn)對企業(yè)經(jīng)濟收益的提升。文章就重點展開對這一問題的分析與論述。

關鍵詞：礦山；PLC技術；發(fā)展

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0079-02

1 礦山開采中應用PLC自動化技術的必要性

當前的礦山作業(yè)過程中，主要的運輸設備和輔助運輸設備主要還是電機車，所以對于現(xiàn)代化的礦井建設而言，一個最重要的途徑就是能夠配置一套高效、安全的信號集中閉塞系統(tǒng)，現(xiàn)如今，隨著礦山工業(yè)的不斷發(fā)展，盡管一些礦已經(jīng)有了信號集中閉塞系統(tǒng)的配置，有效改善了效率落后和運輸系統(tǒng)安全問題，然而很大程度上，此類系統(tǒng)主要采用的還是繼電器控制，所以一定程度上來說，這種控制技術還是比較落后的，導致信號收發(fā)并不可靠，而且受到特殊的礦山施工建設環(huán)境的影響，導致整個系統(tǒng)的信號機指示并不準確，并且時長會有安全事故的發(fā)生。部分大型的礦信號集中閉塞系統(tǒng)的主控元件還是PLC技術，然而在各種信號的采集以及道岔的司控上仍舊存在著比較大的問題，所以加強對信號采集以及司控道岔等問題的處理還是比較關鍵的一個問題，也能夠實現(xiàn)信號集中閉塞系統(tǒng)實用、可靠以及方便，最終幫助礦山企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟效益[1]。礦山施工建設中采用PLC技術具有很強的擴展性，系統(tǒng)的擴展問題能夠結合礦山實際生產需求來進行，如果整個系統(tǒng)的采用模塊化設計，那么系統(tǒng)中全部的模塊都可以實現(xiàn)帶電插拔，對于后期的更換和維護也具有很方便的意義。系統(tǒng)采用了不間斷電源供電模式，能保證內部數(shù)據(jù)參數(shù)的安全性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

成本自動化較低的話，對于已有的生產工藝并不要求其做出重大的改變，因為所涉及的投資風險相對比較少，并且關系到的范圍主要集中在基礎自動化部分中，也就是對過程自動控制、供電自動化控制、執(zhí)行自動化以及檢測和傳感自動化等。通過借助PLC技術等一些新系統(tǒng)加強對系統(tǒng)性能的增強和掌控，可以促使礦山機電在技術水平上會有一個明顯得提升。運用數(shù)字通信最顯著的優(yōu)勢就是比較容易加密，而且其具有很強的抗干擾能力，能夠實現(xiàn)多種信息的交換和傳輸。所以為了妥善改變煤炭工業(yè)的技術現(xiàn)狀，加強對煤炭工業(yè)的管理，最終促使煤礦系統(tǒng)從現(xiàn)在的通信系統(tǒng)朝著數(shù)字化的方向轉變。現(xiàn)如今，占據(jù)著主導地位的還是模擬通信，因此要想朝著數(shù)字化方向的發(fā)展也需要一個很長的過程?，F(xiàn)如今，煤炭工業(yè)已經(jīng)在很大范圍上采取光線技術、監(jiān)控技術，數(shù)字通信的研究開始取得了一定的基礎和條件[2]。

2 礦山發(fā)展中PLC自動化技術的概述

2.1 PLC技術的簡要概述

現(xiàn)如今，針對PLC技術的界定還欠缺比較統(tǒng)一的概念，一般根據(jù)國際電工委員會的概述，主要還是將PLC技術稱為可編程控制器，也就是說在一個特定的工業(yè)環(huán)境中運用的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，PLC技術自身主要采用的是可編程序的存貯器，然后對數(shù)字化指令加以執(zhí)行，以此實現(xiàn)對各類型機械的生產過程和生產進行控制。PLC技術主要由：輸出接口、外部設備編程器、電源模塊、中央處理器、輸入接口等部分組成。PLC技術主要分成外部系統(tǒng)與內部系統(tǒng)兩個部分，數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線將系統(tǒng)內部各個部分加以連接，PLC技術與控制裝置構成了外部系統(tǒng)，PLC技術主要由模塊式和固定式兩種結構組成。通常來說，模塊式PLC的各個組成部分可以按照一定的規(guī)則組合配置，而固定式的PLC是由各元素組成的一個不可分割的整體[3]。

2.2 PLC技術的特點分析

根據(jù)PLC技術的組成來看，模塊式的PLC組合結構可以顯著提升整個系統(tǒng)的便利性，而且其抗干擾性也比較強，同時編程語言也比較簡單，可以實現(xiàn)對其的在線修改，因此具有比較強的可靠性，具有很廣的應用性。因此在不同行業(yè)中的應用價值也非常的突出，比如開關的邏輯控制、機器人、自動裝置的控制以及多級自動控制等。礦山機電設備的自動化程度要求在煤礦現(xiàn)代化和機械化發(fā)展的過程中逐漸增高，PLC在此背景下得以應運而生，促進了煤礦事業(yè)的發(fā)展。

3 PLC自動化技術在礦山發(fā)展中的應用

3.1 PLC自動化技術在提升機中的應用

（1）保留原有的提升機械和直流主電機，保障舊有提升機系統(tǒng)可以正常的運轉。將原有的操作臺除去掉，然后設置新的操作臺，對電樞回路加以調整。新系統(tǒng)在調試階段性能穩(wěn)定性較差，為確保生產的順利進行，需要借助老系統(tǒng)進行必要的輔助；在條件和環(huán)境特定的情況下，舊有系統(tǒng)則能夠永久留用。（2）調試工作和改造安裝工作應當由維護人員來進行負責，在調試和改造安裝工作中全程參與期中，最終實現(xiàn)對安裝質量的綜合控制。在對設備進行安裝時，應當對其進行實時的電控監(jiān)測。傳感器的監(jiān)測和校準可通過在線送電的方式進測試，要保障各個測量參數(shù)與提升系統(tǒng)的實際相對應；提升舊有系統(tǒng)時，需要對各個部分進行檢測，最終實現(xiàn)對一次性無誤的切換。PLC控制系統(tǒng)與老系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對裝卸系統(tǒng)的在線調試，最終提升信號控制系統(tǒng)，能夠減少全面調試的作業(yè)量，最終切實提升工作效率。

3.2 PLC技術在膠帶機中的應用

在礦井生產運輸過程中，膠帶機是非常重要的設備，通常其驅動方式主要是電機+耦合器的方式，將智能變頻器引入之后，可以顯著地提升整個設備的節(jié)能效果。然而很大程度上并沒有將變頻器的節(jié)能效果發(fā)揮到最大，尤其是當膠帶機運輸物品只有掘進開采的煤矸時，基本上類似于空載的情形。如果在這種情況下，設備仍舊保持全速運轉的狀態(tài)，很有可能造成大量的電力資源的浪費。因此要想顯著降低電能資源的浪費，在膠帶機中增加PLC控制系統(tǒng)，利用控制網(wǎng)通信模塊實現(xiàn)對地面調度系統(tǒng)的全面信息化連接，進而實現(xiàn)變頻器的動態(tài)變頻，節(jié)省了電力能源[4]。

3.3 在其他方面的應用

PLC控制系統(tǒng)還可應用在井下風門以及選礦工藝中。礦山井下風門兩側的空氣壓力不相等，兩側的壓力差給風門的開啟造成了很大障礙。為解決該類問題，研究人員利用氣缸轉動所產生的帶動作用開啟發(fā)風門，同時利用小風窗解決風門兩側壓力差的問題。作業(yè)中選礦是不和缺少的一個環(huán)節(jié)，選礦工藝的好壞主要由磨礦分級作業(yè)決定。磨礦分級的自動化控制主要是通過功率變送器完成的，通過對磨機運行期間電流的檢測，對其進行分級，然后調整磨機的工作狀態(tài)，這種工作方式不僅保證了系統(tǒng)自我診斷功能和校正功能的順利實施，又為磨砂效率的檢測提供了合理數(shù)據(jù)參考。

4 結語

現(xiàn)如今，在礦產資源上我國已經(jīng)出現(xiàn)比較緊缺的情形，但是隨著農業(yè)和工業(yè)的迅猛發(fā)展，對于礦產資源的需求量也不斷增加，對于礦產企業(yè)而言，其面臨著非常重大的挑戰(zhàn)，所以深化對礦產資源的有效開采和運用，不但能夠顯著地提升市場的競爭實力，同時也能解決礦山企業(yè)在發(fā)展過程中面臨的一些比較關鍵的問題，落實自動化技術的應用，對于提升作業(yè)效率和設備運行的質量，降低能源消耗均具有極大的現(xiàn)實意義，需要引起深入的重視和研究。

參考文獻

[1]周子健.礦山電氣中PLC控制技術的應用[J].硅谷，2016（13）：388+389.

[2]趙新洲.礦山電氣中PLC控制技術的實際運用[J].技術與市場，2015（24）：113-114.

[3]張中文.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].科技視界，2015（28）：144-145.

[4]蔡辛.PLC技術在礦山機電設備中的應用[J].神州，2016（27）：233-234.