基于PLC技術(shù)的礦山機(jī)電控制應(yīng)用探討

趙靜

引言

煤礦資源屬于我們國家的重要物質(zhì)能源，有助于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，方便人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活，但隨著消耗量的逐年擴(kuò)大，也變得越來越緊缺，為了不斷滿足發(fā)展需要，需要不斷加大對煤礦資源的開發(fā)力度。因此，不斷運(yùn)用PLC技術(shù)對礦山機(jī)電進(jìn)行控制，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，保障開發(fā)生產(chǎn)的安全性。

1 PLC技術(shù)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分類

我們所說的PLC技術(shù)，主要指的是專門運(yùn)用在現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)生環(huán)節(jié)中，通過對微型計(jì)算機(jī)的使用和控制，保證生產(chǎn)的安全性，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備自身的抗干擾能力，運(yùn)用邏輯思維方式取代傳統(tǒng)繼電裝置配置。在實(shí)際操作過程中，PLC技術(shù)所表現(xiàn)出來的顯著優(yōu)勢在于，編程簡單靈活，有利于保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，適用于長時(shí)間操作，PLC技術(shù)的自控系統(tǒng)的主要編程模式是以梯形圖為主，設(shè)計(jì)的方案模塊安裝和維護(hù)工作較傳統(tǒng)機(jī)械更為簡單，對于操作人員的要求相對輕松，不僅如此，體積小可拆卸，系統(tǒng)連接方式靈活，功能也比較完善，在多種場合環(huán)境下都有非常好適應(yīng)能力。它的內(nèi)控系統(tǒng)主要是利用內(nèi)存和程序編制實(shí)現(xiàn)邏輯功能，并在輸出控制設(shè)備和外部裝置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對實(shí)體機(jī)械的控制。

2 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 優(yōu)化老式提升機(jī)

PLC作為主控系統(tǒng)的控制核心，確定了系統(tǒng)的工作方式和控制方式，承擔(dān)系統(tǒng)的各種控制命令發(fā)布任務(wù)。利用PLC技術(shù)完成對提升機(jī)設(shè)備的升級改造，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）重新改造操作臺(tái)，首先要對原有操作臺(tái)進(jìn)行整體的移動(dòng)，將老式操作平臺(tái)挪動(dòng)，為新操作臺(tái)的安裝提供充足的空間，但是要注意做好舊操作臺(tái)的保護(hù)工作，因?yàn)樵诟脑爝^程中仍需要在原有操作臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試。

（2）要保證新舊操作系統(tǒng)能夠互相轉(zhuǎn)換，為了達(dá)到這一目的，可將轉(zhuǎn)換裝置安裝于回路之中，另外在安裝新的操作系統(tǒng)時(shí)，要保留舊系統(tǒng)以作備用。

（3）在進(jìn)行新系統(tǒng)安裝時(shí)，為了保證其質(zhì)量，對安裝人員有一定要求，要保證所有安裝人員持證上崗，有一定的安裝經(jīng)驗(yàn)，還要在工作前對其進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，因?yàn)樗麄儾粌H要參與安裝工作，安裝完成后還要參與設(shè)備的后期維修、護(hù)養(yǎng)工作。

2.2 PLC控制技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

隨著開挖不斷加深，風(fēng)壓井繼續(xù)增加，風(fēng)機(jī)要求的功率增加。然而，風(fēng)機(jī)功率已成為礦山開發(fā)的一個(gè)重要問題。礦井通風(fēng)設(shè)備采用PLC調(diào)速后，可根據(jù)巷道的風(fēng)量要求調(diào)整速度，避免功耗，具有非常明顯的效果。通過改造逆變器，風(fēng)機(jī)能夠進(jìn)行PLC軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)電流造成的不良影響，并且不會(huì)影響到設(shè)備，也可以隨意啟動(dòng)和停止。在大多數(shù)情況下，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行速率比較小，所以減小了通風(fēng)機(jī)工作量，延長其使用時(shí)間，降低不必要的檢修。另外，為保證與電機(jī)運(yùn)行速率一致，一般要確保2臺(tái)電機(jī)頻率的一致性，防止風(fēng)阻，確保通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行。

2.3 在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

PLC節(jié)能技術(shù)在流載設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)和泵的PLC調(diào)速中。PLC調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用不斷增加，同時(shí)也針對銅礦環(huán)境設(shè)計(jì)出專門的PLC調(diào)速裝置。在風(fēng)機(jī)改造后，實(shí)際轉(zhuǎn)速比改進(jìn)前的最小速度降低了很多。電機(jī)的實(shí)際輸出功率是在前導(dǎo)器半關(guān)閉時(shí)的高1/3風(fēng)量與風(fēng)壓，更適合于礦井的特點(diǎn)，每年可節(jié)省大量的電力。該P(yáng)LC調(diào)速在采區(qū)供水和液壓泵中靈活應(yīng)用，降低了設(shè)備的機(jī)械影響，提高了工藝系統(tǒng)控制的靈活性，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的增加。可以控制泵的平穩(wěn)起動(dòng)和停止，及時(shí)加速和減速。它保證了井下液位的恒定水平，減少了泵的空閑時(shí)間所帶來的大量的能量消耗，同時(shí)也減少了機(jī)械設(shè)備不必要的損耗，從而確保了生產(chǎn)的安全高效運(yùn)行。

2.4 在礦山監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)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(guān)注。為確保工作人員的人身安全，就需要在其作業(yè)期間進(jìn)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(dòng)化技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，其能夠?qū)ΦV井中的作業(yè)環(huán)境進(jìn)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(shè)備面對的環(huán)境比較復(fù)雜，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于礦山監(jiān)控監(jiān)測設(shè)備中，能夠快速的獲取礦井中的地理信息，尤其是對自動(dòng)通訊技術(shù)的應(yīng)用，還能提高礦井環(huán)境信息的準(zhǔn)確性，使作業(yè)人員能夠根據(jù)井內(nèi)環(huán)境合理的安排自己的工作，確保自身的安全。在自動(dòng)通訊技術(shù)的作用下，可使相關(guān)人員掌握井下坑道的情況，并將其制作成動(dòng)態(tài)效果圖進(jìn)行制動(dòng)，以便隨時(shí)對生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)度進(jìn)行控制。

此外，通過對自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，施工人員可以收集來自各個(gè)方位的信息，可實(shí)現(xiàn)對作業(yè)人員的精準(zhǔn)定位，如果有危險(xiǎn)情況出現(xiàn)，可幫助作業(yè)人員及時(shí)的逃離危險(xiǎn)環(huán)境，為其提供有利的信息，對于促進(jìn)礦山企業(yè)管理工作現(xiàn)代化發(fā)展有著重要意義。

2.5 安裝井下風(fēng)門自動(dòng)啟閉

現(xiàn)階段來看，礦山開采有不同的開采方式，其中最常見的就是井下開采與露天開采，開采的環(huán)境比較復(fù)雜，存在一定的安全隱患，比如說傳統(tǒng)方式下的煤炭開采工作，需要啟閉井下風(fēng)門，這一工作只能由人工完成，不僅不方便，還容易出現(xiàn)失誤，甚至破壞到風(fēng)門，而PLC技術(shù)能夠通過系統(tǒng)做出感應(yīng)，在車輛出入時(shí)自動(dòng)啟閉風(fēng)門，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動(dòng)化控制，由此可見，PLC技術(shù)的使用不僅能夠自動(dòng)控制風(fēng)門，還能夠減少對人工的浪費(fèi)，進(jìn)一步降低了礦山的運(yùn)營成本。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著PLC技術(shù)的不斷革新，其在礦山機(jī)電控制中得到了廣泛應(yīng)用，事實(shí)證明，PLC技術(shù)能夠在推動(dòng)礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，提升礦山開采的自動(dòng)化水平，這對礦山的生產(chǎn)發(fā)展以及安全運(yùn)行都具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。