關(guān)于礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用分析

王平

【摘要】伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，礦山行業(yè)的發(fā)展速度也在不斷加快，機(jī)電設(shè)備在礦山的開(kāi)挖和管理工作中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，要求也在不斷提高。而科技的日新月異，PLC控制技術(shù)不斷升級(jí)，PLC技術(shù)以其方便靈活、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用中迅速凸顯。文章就PLC控制技術(shù)在礦山管理工作中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】礦山 機(jī)電設(shè)備 PLC控制技術(shù) 特點(diǎn)

一、遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分類

（一）GIS遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

GIS遠(yuǎn)程控制技術(shù)，是礦山地理信息系統(tǒng)的延續(xù)和發(fā)展，由開(kāi)始的圖像采集、地理環(huán)境信息采集、綜合評(píng)估與分析發(fā)展到有了定性、定量、定位的全面管理和控制的功能。礦山機(jī)電設(shè)備管理和控制平臺(tái)集合了多項(xiàng)技術(shù)，并隨之研究的不斷深入，相應(yīng)的技術(shù)被應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，一定會(huì)取得非常好的經(jīng)濟(jì)效益。其工作方法是：將監(jiān)控終端安裝在各類礦山機(jī)電設(shè)備上來(lái)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的使用情況、運(yùn)行時(shí)間和狀態(tài)、位置等一些信息的采集，并通過(guò)無(wú)線和有線等方式發(fā)送到地面平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)對(duì)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，管理人員可以隨時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。在礦山機(jī)電設(shè)備管理方面，GIS技術(shù)，還處于初級(jí)階段，需要更深入的發(fā)展。

（二）物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)際上是通過(guò)信息傳感器對(duì)外界的事物進(jìn)行定位、紅外線感應(yīng)、激光掃描等，利用接入技術(shù)，把互聯(lián)網(wǎng)與任何物聯(lián)系起來(lái)的一種新的形式。從而實(shí)現(xiàn)了覆蓋性的對(duì)世界萬(wàn)物信息控制和連接的作用，通過(guò)這個(gè)信息控制網(wǎng)絡(luò)，我們可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮，降低人力勞動(dòng)，提高工作效率，突出物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際操作意義。

此外，還有PLC控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，以下會(huì)單獨(dú)來(lái)講PLC控制技術(shù)。

二、PLC的概念

PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。

三、PLC控制技術(shù)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新成果不斷的應(yīng)用于PLC的設(shè)計(jì)及制造中，使運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能化更強(qiáng)的礦山機(jī)電設(shè)備不斷涌現(xiàn)。目前，已有大量的PLC應(yīng)用于計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS，Distributed Control System）當(dāng)中。PLC控制技術(shù)包含了非常多的優(yōu)點(diǎn)且得到廣泛應(yīng)用，例如：編程簡(jiǎn)單，投資少，抗干擾能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)靈活，操作靈活方便，具有可以在線進(jìn)行修改、柔性好等特點(diǎn)，可以用在礦山上的各種數(shù)字控制領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)溫度控制、位置控制等，以便更好地開(kāi)采而降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

四、PLC控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

礦山機(jī)電是個(gè)比較大的概念性東西，它可以細(xì)分出很多內(nèi)容，在礦區(qū)中，各類機(jī)電設(shè)備都和它聯(lián)系緊密，因此，礦山機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)的應(yīng)用不僅降低了人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減少了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的損失。隨著PLC控制技術(shù)的不斷革新，它幾乎可以完成礦山機(jī)電設(shè)備控制領(lǐng)域的所有任務(wù)，而且在很多情況下，PLC可以取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控器來(lái)完成復(fù)雜的礦山機(jī)電設(shè)備控制任務(wù)，從結(jié)構(gòu)上PLC可分為固定式和組合式兩種，固定式是將CPU板、顯示板、內(nèi)存塊、電源、I/O板等，這些部分組合在一起形成一個(gè)不可拆卸的整體，組合式是將包括CPU模塊、內(nèi)存板、電源模塊、底板或是機(jī)架和I/O模塊按照一定規(guī)則組裝配置，無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。下面具體介紹一種PLC礦山機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用：這里介紹的PLC技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的引用實(shí)例是井下風(fēng)門自動(dòng)啟閉功能的實(shí)現(xiàn)。井下風(fēng)門的啟閉一直是我們優(yōu)化的方向，目前井下使用的風(fēng)門大多數(shù)是由人工操作的，而由于負(fù)壓大，開(kāi)門的操作力也相當(dāng)大，這使得不僅開(kāi)啟和關(guān)閉準(zhǔn)度不易把握，操作也極其不方便，而且還很容易損壞風(fēng)門，從業(yè)人員的安全也得不到有效保障。鑒于傳統(tǒng)技術(shù)諸多的不便和缺陷，我們將PLC技術(shù)引入到井下風(fēng)門自動(dòng)啟閉的功能實(shí)現(xiàn)上來(lái)，通過(guò)對(duì)井下風(fēng)門結(jié)構(gòu)的分析，我們采用遠(yuǎn)紅外線傳感器對(duì)來(lái)往的車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，把數(shù)據(jù)輸送到PLC中，利用PLC自動(dòng)控制的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)井下風(fēng)門的自動(dòng)啟閉，完成對(duì)風(fēng)門的自動(dòng)化控制，節(jié)省人力物力的情況下，還保障了車輛和人員的安全。這項(xiàng)技術(shù)的大致原理如下：當(dāng)利用遠(yuǎn)紅外線檢測(cè)到風(fēng)門需要開(kāi)啟時(shí)，PLC就會(huì)把信號(hào)傳送到二位五通雙控電磁閥，電磁閥就會(huì)打到供氣的位置，相應(yīng)的氣缸活塞就會(huì)向外運(yùn)動(dòng)，就會(huì)打開(kāi)設(shè)在風(fēng)門上的小窗。根據(jù)風(fēng)門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)小窗開(kāi)啟到與風(fēng)門夾角成300時(shí)，小窗就會(huì)被固定銷擋住，無(wú)法繼續(xù)打開(kāi)，這時(shí)行走支點(diǎn)繼續(xù)向前移動(dòng)，從而帶動(dòng)風(fēng)門開(kāi)啟。由于風(fēng)門上的小窗已經(jīng)打開(kāi)，風(fēng)門內(nèi)外的壓差基本消失，所以風(fēng)門很容易就可以開(kāi)啟。當(dāng)風(fēng)門開(kāi)啟角達(dá)到900時(shí)自動(dòng)停止動(dòng)作，車輛和行人可以通行。當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)門需要關(guān)閉時(shí)，PLC將控制信號(hào)傳輸?shù)蕉晃逋p控電磁閥使其換向，控制壓氣進(jìn)入汽缸的另一端，汽缸的活塞帶動(dòng)行走部分向回移動(dòng)，先是小窗被關(guān)嚴(yán)，然后帶動(dòng)風(fēng)門轉(zhuǎn)動(dòng)，直到風(fēng)門完全被關(guān)嚴(yán)為止。從上面的技術(shù)原理我們可以看到，我們成功的把PLC技術(shù)的自動(dòng)檢測(cè)和控制的特點(diǎn)應(yīng)用到了風(fēng)門的啟閉中，解決了以前人工不方便等缺陷。我們采用了小窗這個(gè)特殊裝置，大大減少了風(fēng)門內(nèi)外的壓差，有效的減少了開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和氣缸的操作力，這也一定程度上提高了設(shè)備的使用壽命。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用量很大，目前一些傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)不能滿足我們對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備現(xiàn)代化的要求。而礦山機(jī)電設(shè)備采用PLC技術(shù)之后，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜的繼電器邏輯，提高了系統(tǒng)可靠性，也一定程度上優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，這符合我們對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備現(xiàn)代化的要求。隨著PLC技術(shù)的日漸成熟，它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)會(huì)讓它有廣闊的前景，對(duì)礦山機(jī)電的應(yīng)用和改造有著積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王榮華，張艷.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011.

[2]馮錦鵬.GIS在礦山機(jī)電管理中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011，13.

[3]夏克橋.淺談PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（04）.