PLC技術在礦山機電控制中的應用

李峰

摘 要：現(xiàn)如今，我國的科技發(fā)展十分迅速，PLC技術由于擁有操作便捷、可靠性高以及抗干擾性能優(yōu)良等特點，在煤礦機電控制中的應用逐漸增多。以北辛窯礦主斜井皮帶機的PLC機電控制系統(tǒng)改造為例，分析了主斜井皮帶機機電控制系統(tǒng)結構，探討了主斜井皮帶機機電控制系統(tǒng)改造方案，主斜井皮帶機機電控制系統(tǒng)技術改造之后，取得了顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。

關鍵詞：PLC技術；礦山機電控制；組成；應用

引言

伴隨著科技的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，礦山資源的開采更多的使用了機電設備，對礦山資源的開采效率有了很大的提高。而PLC技術是其中自動化控制技術的核心和關鍵，通過使用PLC技術來進行礦山機電的控制，可以有效的提高智能化與自動化能力。同時通過使用各種機電設備，為安全的開采工作打下了堅實的基礎，對礦山資源的開采有著至關重要的用處。隨著PLC技術在機電控制上的采用，對礦山資源開采的方式有著極大的提高。

1PLC技術概念界定

PLC技術的全名是可編程的邏輯控制器技術，像這類的控制器是特地對于工業(yè)的環(huán)境所創(chuàng)造的，其首要操縱方法是經(jīng)過事先設置好的數(shù)來實行設備的操作運算，是一種比較自動化的電子設備裝置。在PLC的控制器中，存儲器能實行編譯，并且保存相關的指令運算順序、算數(shù)和計數(shù)、執(zhí)行邏輯等。不但如此，PLC的控制器還可以經(jīng)由模擬式或數(shù)字式來達成數(shù)據(jù)的輸出和輸入，以達成對礦山的機電裝置及生產(chǎn)活動的操控。在應用時，值得重視的是：將PLC控制器和相關的外國設備依照確定的條件合為一個完備的體制，進而能有效果地拓展PLC控制器的效用，以完成PLC控制器的性能擴充。因為PLC科技可以比較簡單地達到與各部分的聯(lián)結應用，并且擁有較好的穩(wěn)定性能與可靠性能，因而PLC技術能夠快速獲得推行。

2礦用皮帶機機電控制系統(tǒng)改造方案分析

2.1主控系統(tǒng)的改造方案

機電控制系統(tǒng)之中，主控系統(tǒng)主要是對皮帶機加速、減速以及爬行等操作的控制。在該主控系統(tǒng)之中采用的PLC裝置為三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列PLC控制裝置，設置兩臺各項參數(shù)完全一致的PLC控制裝置。皮帶機設備具體運行過程中，若是主控系統(tǒng)中的PLC裝置出現(xiàn)問題，則能夠即刻確保備用PLC裝置投入運行，確保不會影響到生產(chǎn)正常進行。在軟件設計中，主控制系統(tǒng)包含有若干子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)分別完成皮帶機設備手動工作方式、半自動工作方式、自動工作方式的控制。在主控系統(tǒng)硬件選擇時，采用的是高速計速模塊，該模塊主要的功能是對滾筒運行數(shù)據(jù)進行收集，從而實時的對皮帶機位置加以監(jiān)測，并且對皮帶機運行超速或者偏斜問題進行判斷。

2.2PLC技術如何對舊式的提升機進行改造升級中的應用

現(xiàn)如今對我國礦山資源開采使用的機電設備許多使用的還是過去的舊式提升機進行開采活動，這些舊式提升機想要適應現(xiàn)在的開采需要，那么就可以通過對舊式提升機使用PLC技術進行更新?lián)Q代，只對舊式提升機的支流主電機進行保留，通過PLC技術增強它的工作效率以及自動化能力，這樣可以在礦山資源采集中節(jié)約大量的資金。要遵循生產(chǎn)高效、安全改造的基本原則，對舊式提升機進行更新?lián)Q代。可以分為以下的幾個步驟：首先我們整體搬離舊式提升機的操作臺，為新的操作臺留出足夠的安裝空間，使用最小的改動，以免影響舊式提升機的生產(chǎn)活動，從舊式提升機上拆換的舊操作臺在其他的儀器上還可以進行使用，不僅能減少浪費，還做到了對國家可持續(xù)發(fā)展理念的支持。其次可以通過將轉換刀閘安裝在舊式提升機的電樞回路上的方式，來達到順利轉換不同控制系統(tǒng)的目的。還可以通過在舊式提升機的潤滑油泵上安裝多路航空式插頭的方式，來實現(xiàn)提升舊式提升機運行的效率與安全性，這樣對新老系統(tǒng)之間的轉換也有著有效的幫助。最后對新安裝的系統(tǒng)，礦山企業(yè)的管理人員要減少對新系統(tǒng)的測試時間，可以更迅速的完成對舊式提升機的更新?lián)Q代活動。想要達成這樣的目標，礦山的工作人員可以通過使用電控測試裝置，檢查舊式提升機制動系統(tǒng)工作狀況及其他各種元件開關的運行情況，實時的對安裝過程中出現(xiàn)的各項數(shù)據(jù)實施檢查測試，通過這樣的方式萬無一失的對提升機的控制系統(tǒng)完成更換工作。通過使用PLC技術對舊式提升機的更新?lián)Q代，并依靠新舊系統(tǒng)聯(lián)合控制的方式也可以有效的減少調試的工作量，從而更好的提升使用PLC技術的實用性。

2.3在礦山監(jiān)控設備中的應用

隨著礦山事故的不斷發(fā)生，采礦工作人員的安全性越來越受關注。為確保工作人員的人身安全，就需要在其作業(yè)期間進行安全監(jiān)測，并加大監(jiān)測力度，以提高礦山生產(chǎn)作業(yè)的整體安全性。而在監(jiān)測過程中，自動化技術發(fā)揮著非常重要的作用，其能夠對礦井中的作業(yè)環(huán)境進行全面的監(jiān)測，使作用人員的安全得到保障。比如，地下礦井設備面對的環(huán)境比較復雜，將自動化技術應用于礦山監(jiān)控監(jiān)測設備中，能夠快速的獲取礦井中的地理信息，尤其是對自動通訊技術的應用，還能提高礦井環(huán)境信息的準確性，使作業(yè)人員能夠根據(jù)井內環(huán)境合理的安排自己的工作，確保自身的安全。在自動通訊技術的作用下，可使相關人員掌握井下坑道的情況，并將其制作成動態(tài)效果圖進行制動，以便隨時對生產(chǎn)作業(yè)進度進行控制。此外，通過對自動化技術的應用，施工人員可以收集來自各個方位的信息，可實現(xiàn)對作業(yè)人員的精準定位，如果有危險情況出現(xiàn)，可幫助作業(yè)人員及時的逃離危險環(huán)境，為其提供有利的信息，對于促進礦山企業(yè)管理工作現(xiàn)代化發(fā)展有著重要意義。

2.4信號控制改造方案

皮帶機控制系統(tǒng)要收集皮帶機運行過程中各個階段的數(shù)據(jù)信息，其中包含有運行數(shù)據(jù)信息、操作數(shù)據(jù)信息以保護數(shù)據(jù)信息等，全部控制信號均需要輸入至PLC控制裝置之中。PLC對所有的輸入信號加以處理，通過邏輯運算的方式，得出運算結果，并且將結果輸出形成控制命令，以滿足不同情況下皮帶機的運行需求。例如，在對故障信號的處理過程中，當故障信號出現(xiàn)時，PLC裝置便會依照故障的等級不同加以分類處理，按照各種故障的優(yōu)先等級輸入至安全回路以及保護系統(tǒng)之中，完成邏輯運算工作，并且將運算結果輸出，例如輸出停車指令或者安全制動指令等，然后由對應的執(zhí)行機構執(zhí)行各種操作命令，而且，各種信號均被輸送到上位機之中顯示出來。聯(lián)絡信號應包括斷路器分合閘狀態(tài)信號、故障信號、分閘控制信號和合閘控制信號，控制柜可以遠程控制高壓斷路器柜的分、合閘；如果由變頻器檢測到系統(tǒng)電網(wǎng)欠壓，通過控制柜可操作高壓斷路器柜分閘；如果檢測到斷路器故障信號，本系統(tǒng)按報警處理；如果在運行期間，某高壓斷路器柜突然跳閘，則緊急停車。皮帶電控廠家與開關柜廠家應密切聯(lián)系以實現(xiàn)以上功能。

結語

當今社會，PLC控制電路在各行各業(yè)應用越來越廣泛，成為實現(xiàn)電氣自動化控制不可或缺的技術，同樣，在礦山機電控制中也獲得了較大的地位，但是不能否認還存在很多的問題，需要從多個角度對PLC技術進行改進，以獲得更適用于礦山控制的PLC技術。

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（作者單位：陜西永隴能源開發(fā)建設有限責任公司）