PLC技術在礦山機電控制中的應用

王坤銓

【摘 ?要】近年來，礦山開采的安全問題逐漸引起社會及群眾的高度關注，PLC技術的引入能在一定程度上提高生產(chǎn)過程中的安全性，在保障工作人員安全的情況下促進礦山開采企業(yè)的控制系統(tǒng)自動化。由此可見，相關領域開展對PLC技術的研究工作勢在必行，淺析PLC技術的概念，全面了解PLC技術在礦山機電控制中的實際應用，并根據(jù)實際情況對PLC技術進行相應完善和優(yōu)化，可促使我國礦山機電控制的自動化水平持續(xù)提高。

【關鍵詞】PLC技術;礦山機電控制;應用

1PLC技術概述

PLC全稱為可編程邏輯控制器，主要結構分為五個部分，依次是電源、存儲設備、中央處理器（CPU）、編程器、輸入輸出設備，其本質是具有編程功能的存儲器，可以對有效數(shù)據(jù)進行已編程的邏輯運算，對所控制設備進行有效的指令，進而形成相應的反饋，再將形成的反饋傳遞給所控制的機械設備。在PLC技術應用中可以通過算術、計時、排序以及邏輯控制等指令對礦山機電設備實現(xiàn)有效的調整控制，極大提高了機電設備的使用效率，同時由于其技術組合靈活多變，減少了機電設備控制中人工操作，因此在提高開采控制效率的同時還提升了機電設備作業(yè)的安全性。

2分析PLC技術在礦山機電控制中的應用優(yōu)點

第一，減少人力物力的消耗，在礦山作業(yè)上采取節(jié)能的PLC技術，這在達到節(jié)能的目標的時候可以提升企業(yè)形象。PLC技術與傳統(tǒng)中的繼電器相比具有耗能低和可持續(xù)時間長的優(yōu)點，它可降低企業(yè)生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)的機電控制電路相比可以發(fā)現(xiàn)PLC控制中需要的電路是一小塊電路板，而傳統(tǒng)的機電控制電路是很龐大的設施。在使用的過程中只需要將PLC與控制的端口連接起來就可以實現(xiàn)線上的程序設計，這可以更好地完成機電設備的控制設備。第二，增加實用性的控制功能，就傳統(tǒng)的礦山機電設備設計而言，工作人員會在礦井下面建造一個風門，需要通過人工才可以對風門的開啟和閉合進行操作從發(fā)揮其相應的作用。工作人員的人工操作要求他們需要近距離的接觸到風門控制設備，這對其有一定的安全隱患，如果工作人員的操作中存在失誤可能會導致風門被破壞或者是工作人員受傷。PLC控制電路可以自動化完成這些操作，同時，它還具有其他的一些功能，它可以對機電設備的數(shù)據(jù)進行自動化運算，對機電設備進行精確的控制，對機電設備的故障進行檢測，對濕度、溫度進行調控等，這在很大程度上減少了工作人員的工作量，并且保障了他們的安全。

3分析PLC技術在礦山機電控制中的應用

3.1PLC技術在膠帶機中的應用

采用PLC技術的下運膠帶機，真正實現(xiàn)了將自動化技術應用到礦山機電控制，這項應用不僅能有效減少對于人工操作的過度依賴，也能夠實現(xiàn)許多人工操作無法完成的工作，機電一體化的應用，能夠有效提升礦產(chǎn)資源開采的效率。機電一體化應用，PLC能夠實現(xiàn)對于機電設施整個操作系統(tǒng)的監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)的形式對機電設施的應用結果進行反饋，便于實現(xiàn)其對整個應用系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并按照設定值控制相關指令。例如，通過PLC技術對下運膠帶機中的應用進行檢測，一旦檢測到的數(shù)值符合系統(tǒng)范圍值要求，系統(tǒng)會自動運行電流降低的操作，發(fā)出膠帶減速指令，調整系統(tǒng)油壓;一旦檢測到數(shù)值不符合系統(tǒng)范圍值，系統(tǒng)會自動運行電流升高的操作，開啟油壓控制閘，保證膠帶運送裝置的正常運轉。

3.2PLC技術在螺桿空壓機中的應用

在礦山機電控制中，傳統(tǒng)的空壓機性能較差，螺桿式空壓機在引入PLC自動化控制技術后因其可靠性高、實用性強等優(yōu)點，逐漸取代了傳統(tǒng)空壓機，并得到了廣泛的應用推廣。螺桿式空壓機運行過程主要包括吸氣、密封和輸送、壓縮、排氣4個環(huán)節(jié)。工作原理是當螺桿在空壓機內部轉動時，螺桿和殼體的齒溝相互嚙合，空氣和機油從進氣口吸入到空壓機。在齒溝嚙合面不斷轉動的過程中，螺桿式空壓機將吸入的空氣和機油進行密封并輸送到排氣口，由于齒溝嚙合面變小，機油和空氣便被壓縮，當齒溝嚙合面轉動到排氣口時，就會將壓縮的機油和空氣排出螺桿式空壓機之外。為了有效控制排氣量，需對螺桿轉動速度進行控制，所以在螺桿式空壓機中設置變頻器，當排氣量超出正常范圍，螺桿式空壓機便會通過該變頻器對螺桿轉動速度進行調控，從而使空壓機排氣量回到正常范圍內，達到保持排氣壓力穩(wěn)定及節(jié)約能源的目的。

3.3PLC技術在風門中的應用

由PLC技術的概念可以了解到，PLC技術是工業(yè)領域發(fā)展中非常重要的一種電子控制技術，該技術是以工業(yè)環(huán)境作為適用對象，根據(jù)工業(yè)發(fā)展過程中形成的控制需求來進行設計，以此實現(xiàn)對不同種類機電設備的有效控制，該技術有著操作簡單、便捷、可靠性高等應用優(yōu)勢。因此，將PLC技術應用于礦井中的風門控制是非?？尚械摹ｉL期以來，礦井風門的控制主要是通過人工方式來完成的，在操作過程中不僅具備很大難度，而且極易因操作不當而引發(fā)安全事故，甚至還會損壞風門，導致風門無法正常使用。將自動化技術應用于礦井的下風門控制中，可實現(xiàn)自動化開啟與關閉風門，從而有效解決了以往風門操作中所遇到的各種困難，減輕了操作人員的勞動強度，節(jié)約了人力成本的投入。目前，自動化控制技術已經(jīng)廣泛應用于各個煤礦的礦井下風口控制作業(yè)中，從而有效保障了煤礦開采工作的順利進行。

3.4PLC技術在提升機電設備中的應用

過去使用的礦井提升機的主要控制元件是繼電器，礦井提升機安裝在地面上。將自動化技術應用于礦井提升機，利用PLC對繼電器進行改良，可以全面優(yōu)化提升機的內部結構和設計方式，有利于提升礦井提升機的安全性與穩(wěn)定性，提高提升機的運行質量與工作質量。礦井提升機主要由制動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、觀測和操作系統(tǒng)、安全和控制系統(tǒng)組成，利用自動化技術可以對制動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)以及安全控制系統(tǒng)進行優(yōu)化升級。由于礦山機電控制工作對安全性有較高的要求，所以工作人員在完成礦井提升機優(yōu)化后，需要對其使用質量進行嚴格審查，并做好后期檢修與養(yǎng)護工作。自動化技術不僅可以提高礦井提升機的運行安全性，還能簡化操作過程，提高礦井提升機的使用效率與礦山機電控制的工作質量。

4結束語

基于此，筆者結合自身多年的實踐經(jīng)驗對PLC技術概念進行了淺析。PLC技術是自動化控制系統(tǒng)的主要組成部分，它在礦山開采過程中扮演著舉足輕重的角色。簡而言之，在礦山機電控制系統(tǒng)中引入PLC技術能有效提高礦山開采智能化管理水平，使得礦山機電控制系統(tǒng)的整體管理水平能滿足時代所需。因此礦山開采企業(yè)需對PLC技術予以高度關注，并不斷改進PLC技術所存在的不足。

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（作者單位：內蒙古鄂爾多斯永煤礦業(yè)投資有限公司）