淺談PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

王世良

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭用量不斷加大，因此采煤作業(yè)的規(guī)模也在逐步提高，為了適應(yīng)新時代經(jīng)濟(jì)形勢下的煤炭需求與安全要求，PLC技術(shù)也被逐漸應(yīng)用到采煤作業(yè)當(dāng)中去，應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠有效增強(qiáng)煤礦作業(yè)的自動化程度，保障井下人員安全，因此在煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文分析了PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的使用，希望能夠引發(fā)思考，為煤炭企業(yè)的相關(guān)安全工作提供新的思路。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);煤礦機(jī)電設(shè)備

引言：

PLC技術(shù)能夠有效集成自動控制與數(shù)字模擬的功能，通過數(shù)字化與自動化的計算機(jī)操作系統(tǒng)實現(xiàn)各類生產(chǎn)設(shè)備的自動化操作，這種技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中，不僅提升了開采效率，而且能實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的智能化控制，保障生產(chǎn)操作人員的安全，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

一、PLC技術(shù)的原理及使用要求

PLC技術(shù)是可編輯邏輯控制器的英文所寫，它能夠通過編制程序的方式來內(nèi)部存儲一定的邏輯計算與順序控制等操作指令，PLC接入系統(tǒng)后，在輸入接口通過數(shù)字與模擬信號，能夠?qū)Ω黝惼餍颠M(jìn)行操控。PLC通過接入微機(jī)技術(shù)實現(xiàn)了對電氣設(shè)備的宏觀操作，該技術(shù)非常穩(wěn)定，具備在惡劣環(huán)境下運(yùn)行的性能，同時具備操作簡單易學(xué)的優(yōu)點;PLC程序的編程，是以繼電器階梯圖作為基礎(chǔ)，指令簡單，因此摒棄了難學(xué)復(fù)雜的專業(yè)編程語言，能夠方便技術(shù)人員調(diào)試與查錯，大大減少了日常維護(hù)的難度[1]。

在煤礦開采機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)，一個周期主要有三個步驟，第一是輸入采樣，第二是執(zhí)行程序，第三微輸出刷新。采樣的輸入是PLC技術(shù)的基礎(chǔ)步驟，主要是借助掃描等外部傳感設(shè)備將采樣活動的數(shù)據(jù)搜集起來并儲存，對一線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與運(yùn)算，完成最基礎(chǔ)的采樣工作;第二步是程序執(zhí)行，在數(shù)據(jù)的輸入工作完成后，計算機(jī)通過設(shè)置好的邏輯與運(yùn)算方法對數(shù)據(jù)掃描，并將結(jié)果用階梯圖的形式來呈現(xiàn);第三步是數(shù)據(jù)的輸出過程，PLC技術(shù)通過編碼將數(shù)據(jù)處理后，結(jié)果需要一個輸出的過程，PLC技術(shù)通過整合采集到的信息，通過算法綜合輸出結(jié)果，從而實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的自動化控制[2]。

PLC技術(shù)能夠通過與計算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的方式，實現(xiàn)操作系統(tǒng)的信息交流與反饋，各類智能化技術(shù)與設(shè)備通過雙絞線或光纜等傳輸介質(zhì)連接在一起，互相傳遞信息，形成一個系統(tǒng)型的工業(yè)生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)具備開放意義，更加能夠順利地實現(xiàn)擴(kuò)容，以便及時根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行情況調(diào)配參數(shù)，性價比更好，并且造價低廉，有效降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本。

PLC的使用要求，在硬件方面：PLC技術(shù)的順利應(yīng)用首先需要保證良好的硬件環(huán)境，安裝有PLC控制系統(tǒng)時，需要保證硬件設(shè)備所存儲的環(huán)境是適宜的溫度，避免高溫、暴曬等過熱環(huán)境對硬件設(shè)備和電路設(shè)備的損壞，注意保證環(huán)境的通風(fēng);同時要注意避免將PLC設(shè)備與腐蝕性氣體或液體同室存放，有效避免各種外界不良因素對PLC設(shè)備的腐蝕與損害，保障硬件設(shè)備的使用壽命。

安裝PLC系統(tǒng)需要采用正確的連接方式，一是要控制設(shè)備接地線路的長短，二是為了抗干擾，最好采用單獨(dú)接地的方式來進(jìn)行安裝，對于現(xiàn)場數(shù)據(jù)搜集采集設(shè)施的安裝，要注意輸送機(jī)應(yīng)該采用的是依次安裝的方式，將記錄數(shù)據(jù)信息的傳感器與控制箱正確對接，才能保證數(shù)據(jù)的正確保存。

二、在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

（一）對提升機(jī)的改造

PLC技術(shù)運(yùn)用到老式提升機(jī)中，可以實現(xiàn)對提升機(jī)的改造，改造的原理和方法是加強(qiáng)對電流的控制，老式的提升機(jī)中引入PLC技術(shù)，不管是控制操作的精度還是便捷性都得到了很大的提升，在機(jī)電提升機(jī)上安裝PLC技術(shù)，能夠在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時進(jìn)行實時監(jiān)控，及時反映設(shè)備與采煤工作的進(jìn)展?fàn)顩r，有利于及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的問題，并及時解決，保障了生產(chǎn)過程中人員的安全。

（二）PLC技術(shù)在井下風(fēng)門中的應(yīng)用

井下風(fēng)門的控制單靠人力的話，存在很大的風(fēng)險，力度的使用不當(dāng)，很大可能會引起風(fēng)門設(shè)備的損傷，如果能夠及時引入PLC技術(shù)，則能夠通過先進(jìn)的紅外遙感技術(shù)來確定有無人員或者車輛經(jīng)過本區(qū)域，紅外線的檢測如果有人員或者車輛，則將信號發(fā)給中央處理器，中央處理器通過編制信號來控制風(fēng)門的打開與關(guān)閉，通過這樣的機(jī)械操作裝置來對風(fēng)門進(jìn)行控制，從而節(jié)約了人力，風(fēng)門的自動化實現(xiàn)了操作的方便與快捷[3]。

（三）PLC技術(shù)在膠帶傳輸機(jī)中的應(yīng)用

老式膠帶傳輸機(jī)的停止與前進(jìn)操作需要人力進(jìn)行，這種方法首先是浪費(fèi)了人力，第二是人力制動的過程中存在諸多的缺陷，利用摩擦力使傳輸膠帶停止運(yùn)行的過程中容易產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量不及時散發(fā)出去就容易引發(fā)極大的安全生產(chǎn)風(fēng)險。在膠帶傳輸機(jī)中引入PLC技術(shù)，能夠避免老式利用摩擦力來制動的措施，閘瓦與制動盤在短時間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)控制分離，避免產(chǎn)生摩擦熱量與電火花。

（四）選煤集控系統(tǒng)中的應(yīng)用

原煤開采后進(jìn)入選煤階段，將系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯控制指令與監(jiān)控設(shè)備和PLC設(shè)備相結(jié)合的方式，將PLC技術(shù)引入到選煤系統(tǒng)中，能夠保證對整個選煤過程進(jìn)行自動化控制。

（五）PLC技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

通過輸入輸出模擬信號，PLC技術(shù)能夠及時診斷設(shè)備故障。首先是模擬信號的導(dǎo)入過程，隨后系統(tǒng)檢測模擬信號并與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)參考值進(jìn)行比對，如果模擬信號與內(nèi)存信號相似，則認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行正常，如果出現(xiàn)較大差異，則認(rèn)為系統(tǒng)營運(yùn)行出現(xiàn)了故障;PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對開關(guān)量信號的故障分析，一個完整的PLC電路，能夠檢測到開關(guān)信號是否存在，如果實際中存在的狀態(tài)值與已有的輸入狀態(tài)值相符合，則說明機(jī)電設(shè)備運(yùn)行正常，如果兩者存在較大差異，那么該機(jī)電設(shè)備可能發(fā)生了故障，這種即時的判斷方法能夠通過各節(jié)點來分別檢測，能夠使設(shè)備維護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確定位發(fā)生故障的設(shè)備;PLC技術(shù)在中斷方式故障的診斷中也發(fā)揮著作用，如果一個系統(tǒng)發(fā)生了故障，通過輸入在中斷源上的PLC就能夠及時檢測到故障信號，然后機(jī)電系統(tǒng)會根據(jù)故障信號做出反應(yīng)，及時中斷系統(tǒng)的工作與運(yùn)行[4]。

將PLC技術(shù)運(yùn)用到設(shè)備故障的診斷中時，故障信號并不是直接輸入計算機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)，而是通過將故障信號轉(zhuǎn)變成另一種信號進(jìn)行輸入，然后通過PLC技術(shù)對轉(zhuǎn)變后的信號進(jìn)行編輯，因此在整個故障診斷過程中，故障信號的采集是最基礎(chǔ)最關(guān)鍵的工作，信號采集過程中如果出現(xiàn)了問題，那么故障的診斷也不會準(zhǔn)確。

三、結(jié)束語

PLC技術(shù)將計算機(jī)技術(shù)引入到機(jī)械控制領(lǐng)域，能夠通過這一方式實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動化與智能化操作，節(jié)約了人力，減少了生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，加快了煤礦開采行業(yè)的智能化與便捷化發(fā)展，因此，PLC技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆偉.淺談PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2016，31（1）：69-70.

[2]郭瑤飛.煤礦機(jī)電設(shè)備控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2016（10）：134-135.

[3]陳淑彬.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2015（5）：152-153.

[4]周建軍.PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備安全控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2017（04）：186-187+190.