PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用研究

田濤 陳家鋒 劉太玉

摘 要：我國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，當(dāng)前我國的工業(yè)領(lǐng)域中，煤礦開采是其中十分重要的構(gòu)成部分，煤礦作為我國的重要能源，其開采和開發(fā)會直接影響到我國的社會發(fā)展。當(dāng)前我國在煤礦行業(yè)中，煤礦開采的機(jī)械設(shè)備種類和使用量都比較大，而為了能夠提高其工作的效率和質(zhì)量，需要對其進(jìn)行有效的控制，而PLC作為機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中的重要控制器，通過邏輯編程和控制，能夠有效實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的控制和管理，減輕工作人員的工作壓力，從而提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。PLC的應(yīng)用已經(jīng)成為了我國機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中必不可少的重要技術(shù)，所以本文就針對PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用進(jìn)行探討，促進(jìn)我國煤礦開采工作的高效開展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);煤礦機(jī)電;控制;應(yīng)用

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0162-02

PLC技術(shù)是隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的新型控制技術(shù)，其憑借著邏輯編程的方式對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的控制，對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的分析，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的有效控制和管理，將其應(yīng)用于煤礦開發(fā)工作中，能夠有效提高煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，提高煤礦生產(chǎn)的安全性，所以在當(dāng)前的煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中比較常見。但是PLC在應(yīng)用的過程中，還會受到來自各方因素的干擾，在這種情況下，需要相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)對PLC技術(shù)的研究，提高其應(yīng)用，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的安全開展。

1 PLC技術(shù)原理

1.1 采樣

PLC技術(shù)在應(yīng)用的過程下，采樣收集是其中最基礎(chǔ)的工作，通過采樣，對煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行了解，這對于整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制工作有著至關(guān)重要的作用。PLC技術(shù)在應(yīng)用室外，首先會利用CPU對作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行掃描，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后將其存儲于系統(tǒng)中，并對其進(jìn)行有效的分析和整理，將其作為整個(gè)技術(shù)應(yīng)用和控制的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。采樣環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效率會對其后期的應(yīng)用產(chǎn)生直接影響，所以在應(yīng)用的過程中，必須要保證數(shù)據(jù)采集工作的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

1.2 執(zhí)行

PLC技術(shù)在完成數(shù)據(jù)信息的收集和分析之后，還需要對其進(jìn)行后續(xù)的控制和執(zhí)行。PLC系統(tǒng)會在掃描的過程中進(jìn)行邏輯計(jì)算和分析，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和保存，作為控制的重要基礎(chǔ)，然后在執(zhí)行的過程中，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的操作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)作業(yè)過程中的數(shù)據(jù)一致性，使得系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能夠準(zhǔn)確辨識命令，保證執(zhí)行的準(zhǔn)確性，防止出現(xiàn)故障。

1.3 輸出

數(shù)據(jù)的刷新和輸出是PLC技術(shù)在應(yīng)用過程中的最終環(huán)節(jié)，其主要的作用是對程序執(zhí)行環(huán)節(jié)發(fā)出的指令進(jìn)行接受和執(zhí)行，通過指令完成一系列的控制操作，以此來完成整個(gè)控制過程。

2 PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 操作簡單

PLC技術(shù)指的是計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，但是屬于一種基礎(chǔ)性的計(jì)算機(jī)編程，在應(yīng)用的過程中，只有幾種簡單的命令和指令，所以操作人員在應(yīng)用的過程中，只需要幾條簡單的命令操作就能夠完成對設(shè)備和系統(tǒng)的控制，其輸入和輸出口能夠直接與設(shè)備相連，所以操作人員操作操作起來十分便捷。

2.2 通用性強(qiáng)

PLC技術(shù)與其他的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)相比，具有更強(qiáng)的通用性和兼容性，在應(yīng)用的過程中，只需要對軟件進(jìn)行改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)對多種設(shè)備和系統(tǒng)的控制，而且根據(jù)要控制對象的不同，還可以對軟件進(jìn)行隨時(shí)更換，能夠最大程度滿足不同系統(tǒng)的控制要求，在各個(gè)領(lǐng)域中都有著廣泛應(yīng)用。

2.3 抗干擾性強(qiáng)

PLC技術(shù)在應(yīng)用的過程中操作簡單且設(shè)備的體型小，所以在實(shí)際操作時(shí)，具有比較強(qiáng)的抗干擾性和環(huán)境適應(yīng)能力，在多種復(fù)雜和艱苦的環(huán)境中都能夠應(yīng)用，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用，能夠保證技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量，保證其控制功能。

3 PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電控制中的優(yōu)勢

3.1 提高生產(chǎn)的安全性

在煤炭生產(chǎn)的過程中，對煤礦機(jī)電進(jìn)行控制能夠有效保證煤礦生產(chǎn)工作的效率和質(zhì)量，傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電控制工作都是人工操作完成的，在操作的過程中，要求操作人員親身進(jìn)入煤礦生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，這在一定程度上具有危險(xiǎn)性，很容易給操作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅。但是利用PLC技術(shù)對煤礦機(jī)電進(jìn)行控制，操作人員就能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，不需要自己親自操作，這樣也就降低了生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，保證了工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2 提高生產(chǎn)效率

將PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電控制工作中，能夠借助PLC技術(shù)的智能化對煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行高效控制，保證設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量，解放了勞動力，促進(jìn)了煤礦生產(chǎn)過程中的資源優(yōu)化配置，提高煤礦生產(chǎn)的自動化水平，這對于提高煤礦生產(chǎn)效率來說是有積極作用的。

3.3 增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

煤礦企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，由于工作人員數(shù)量眾多，所以工作人員的人工成本是企業(yè)生產(chǎn)成本的重要構(gòu)成部分，而且工作人員在工作的過程中，由于井下環(huán)境或設(shè)施問題而導(dǎo)致的安全事故，還會給企業(yè)造成更加重大的財(cái)產(chǎn)損失，會給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益帶來威脅。但是將PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電控制工作中，利用PLC技術(shù)對煤礦生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程智能化控制，就能夠減少井下工作人員的數(shù)量，減少煤炭企業(yè)對工作人員數(shù)量的需求，這樣能夠最大程度節(jié)約煤炭企業(yè)的人力資源成本，還能夠通過提高煤礦生產(chǎn)安全性的方式，減少安全事故的發(fā)生，防止出現(xiàn)不必要的財(cái)產(chǎn)損失。

4 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制中的應(yīng)用

4.1 在絞車系統(tǒng)中的應(yīng)用

在煤礦開采和生產(chǎn)的過程中，絞車系統(tǒng)是其中十分重要的系統(tǒng)，絞車系統(tǒng)的主要作用就是進(jìn)行煤礦的開采，使得煤礦開采作業(yè)順利執(zhí)行。在絞車系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，絞車運(yùn)行的速度和穩(wěn)定性都是其重要的控制工作內(nèi)容，在煤礦的開采過程中，技術(shù)人員需要保證絞車的運(yùn)行方向和速度，才能保證整個(gè)開采工作的正常開展，而PLC技術(shù)在絞車系統(tǒng)中的應(yīng)用，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的控制，使得絞車在運(yùn)行的過程中，能夠?qū)ζ浞较蚝退俣冗M(jìn)行有效的調(diào)控，使得絞車在運(yùn)行的過程中，能夠在最大的承載范圍之內(nèi)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，以此來保證整個(gè)生產(chǎn)過程的安全和質(zhì)量。

4.2 在風(fēng)門監(jiān)控中的應(yīng)用

風(fēng)門系統(tǒng)是煤礦開發(fā)中的重要系統(tǒng)，其主要的作用就是對礦井進(jìn)行通風(fēng)和換氣，保證井下的空氣質(zhì)量，保證施工人員的工作環(huán)境和安全，對于煤礦的生產(chǎn)安全有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)前我國的煤礦生產(chǎn)過程中，很多的風(fēng)門監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中都存在著各種各樣的問題，甚至是使用人工的風(fēng)門系統(tǒng)，風(fēng)門系統(tǒng)的開關(guān)和應(yīng)用都需要人工完成，但是井下的工作環(huán)境比較復(fù)雜，在負(fù)壓的干擾下，很多的人工風(fēng)門系統(tǒng)都出現(xiàn)了故障，這給井下生產(chǎn)作業(yè)帶來了極大的安全隱患。但是將PLC技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)門監(jiān)測系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)門系統(tǒng)的自動化控制，在應(yīng)用的過程中，可以借助紅外線技術(shù)感應(yīng)裝置對礦井的重要出入口和通道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)有人或車出現(xiàn)，就能夠獲得信息，然后將信息傳達(dá)到系統(tǒng)的控制中心，由控制中心發(fā)出執(zhí)行的指令和信號，然后實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動開啟，然后在車輛離開之后，又能夠?qū)ζ溥M(jìn)行關(guān)閉。PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使得風(fēng)門系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中更加自動化和安全，減少人工操作，從而減輕工作人員的干紅做量，保證井下作業(yè)的安全。

4.3 在提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備，提升機(jī)的應(yīng)用對于煤礦的開發(fā)和工作的開展都有著重要影響，是整個(gè)煤礦生產(chǎn)過程中的重要傳輸系統(tǒng)，其運(yùn)行的質(zhì)量和安全性會嚴(yán)重影響我國的煤礦開發(fā)和生產(chǎn)安全。當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)過程中，提升機(jī)控制系統(tǒng)都是由繼電裝置進(jìn)行電力操控的，操控的過程比較繁瑣，效率低下，使用周期也比較短，在應(yīng)用的過程中十分不便，不利于煤礦開采工作效率的提升。在提升機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制技術(shù)，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電控方式，使得整個(gè)提升機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中更加效率和安全，實(shí)現(xiàn)對提升機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的有效控制，提高其運(yùn)行的精確度，在運(yùn)行時(shí)還能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，這樣就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中存在的問題，并對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，在發(fā)現(xiàn)問題之后能夠及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，并迅速做出反應(yīng)，讓提升機(jī)停止運(yùn)行，做好相應(yīng)的預(yù)防和解決措施，以保證提升機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性，保證生產(chǎn)過程的安全。

4.4 在井下膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

井下膠帶運(yùn)輸是當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)，通過井下的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，能夠?qū)碌奈镔Y進(jìn)行高效運(yùn)輸，減少人力資源的使用和浪費(fèi)，提高礦井作業(yè)生產(chǎn)的效率。當(dāng)前很多的煤礦在開采的過程中，膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)都是由人工操作的，通過人為調(diào)控液壓機(jī)械油壓的方式，使得閘瓦與制動片接觸，增加膠帶運(yùn)輸過程中的摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)膠帶的停止運(yùn)輸。這種傳統(tǒng)的制動方法在應(yīng)用的過程中，制動的過程中會由于摩擦產(chǎn)生大量的熱量，很容易造成安全風(fēng)險(xiǎn)，但是將PLC技術(shù)應(yīng)用于其中，能夠?qū)δz帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行有效的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，尤其是對制動片進(jìn)行監(jiān)測，以保證制動的安全性，在這PLC技術(shù)控制下的膠帶運(yùn)輸機(jī)，會在運(yùn)行的過程中進(jìn)行間歇式的控制，避免因?yàn)殚L期應(yīng)用而出現(xiàn)安全問題，在保證了膠帶運(yùn)輸機(jī)制動效率和有效性的基礎(chǔ)上，最大程度保障了制度的安全，防止由于制動問題帶來生產(chǎn)安全問題。

5 結(jié)語

綜上所述，我國的煤礦行業(yè)作為影響我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會發(fā)展的重要行業(yè)，在生產(chǎn)的過程中，人們一直十分其安全和效率問題，當(dāng)前我國在進(jìn)行煤礦開發(fā)時(shí)，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，有效提高了煤礦的開采效率，但是在該過程中，為了能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)的效率，需要加強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備的進(jìn)一步管理和控制。PLC是目前機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中最為普遍的控制技術(shù)，憑借邏輯控制的方式，能夠有效提高設(shè)備的控制效果，對于煤礦生產(chǎn)這樣具有一定危險(xiǎn)性的行業(yè)來說，還可以提高生產(chǎn)的安全性，對于促進(jìn)生產(chǎn)安全有積極的作用。

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