PLC技術(shù)在礦山機電控制中應用研究

孫洪飛

摘要：隨著煤礦事業(yè)的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，自動化技術(shù)也隨之獲得了長足的發(fā)展，尤其是PLC技術(shù)憑借自身的優(yōu)越性得到了十分廣泛的應用，由此促進了礦山機電自動化控制水平的大大提高，同時也推動了我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展。由此可見，進一步加強PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應用尤為重要。就此對PLC技術(shù)進行了深入的分析及研究，并著重探討PLC技術(shù)在礦山機電控制中的具體應用。

關鍵詞：PLC技術(shù);礦山機電;控制;應用

引言

PLC作為自動化控制領域中的重要控制設備，其在礦山機電設備中的應用，不僅使得礦山機電自動化控制水平得到了相當大的提升，還為我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定了堅實的基礎。也正因如此，如何加強PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應用研究則顯得尤為重要。下面本人結(jié)合個人實踐工作經(jīng)驗，從PLC的含義及其結(jié)構(gòu)入手，對礦山機電控制中PLC技術(shù)的應用進行深入的分析，以供參考。

一、PLC技術(shù)的應用可行性和工作原理

（一）PLC技術(shù)應用的可行性

PLC技術(shù)操作簡便，采用梯形圖形式，通過編制相關程序完善設備的邏輯控制程序，以此控制整個機電設備，有效提升控制成效，可實現(xiàn)控制的快捷性和維護的方便性;系統(tǒng)內(nèi)占用空間小，連接和拆裝均非常靈活，可使用于多種場合。PLC技術(shù)的應用能大大減小控制體系所占的空間，提升工業(yè)作業(yè)的完成度，促使操作控制的連續(xù)性和有效性，減少能源損耗，提升工作效率，以此達到提高經(jīng)濟效益的作用。

（二）PLC技術(shù)特性分析

1.邏輯處理速度快

PLC在邏輯處理能力上采用云指令操作平臺，操作指令每秒處理的數(shù)據(jù)信息多達上百條。這樣便能在有效時間內(nèi)對PLC內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進行抽樣、量化及編碼，云計算利用框架計劃程序應用功能實現(xiàn)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫輸出，假設終端系統(tǒng)在運行過程中，定時監(jiān)控數(shù)據(jù)流量，并且完成數(shù)據(jù)資源傳遞，一旦在傳輸過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)字段信息丟失或更改，該框架計算程序便會自動切換至重新申請重發(fā)模式，保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的精確性。

2.安全配置高

PLC安全性主要體現(xiàn)在硬件設施與軟件設施配置高。在機械設計結(jié)構(gòu)上，PLC能夠自動調(diào)節(jié)運行溫度，當設備處于大功率運行狀態(tài)時，內(nèi)部電路板溫度便會上升。當溫度超過一定范圍時，便會造成終端運行系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。而PLC內(nèi)部采用溫度控制系統(tǒng)，溫度超過一定范圍時，便會降低終端系統(tǒng)的運行功率，保證溫度處于50℃左右。在軟件安全配置結(jié)構(gòu)上，利用數(shù)據(jù)定時監(jiān)控程序，定時監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的動態(tài)變化。PLC在監(jiān)控過程中設置了數(shù)據(jù)信息循環(huán)定時器，數(shù)據(jù)為100m/s，這樣便通過數(shù)據(jù)時刻進行安全監(jiān)測。當超過監(jiān)測定時時間時，PLC則會停止工作。假設數(shù)據(jù)流經(jīng)信息時間沒有超過監(jiān)測時間，則運行系統(tǒng)開啟重復起始狀態(tài)。

二、PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應用

（一）PLC技術(shù)在提升機中的運用

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，人們利用可編程控制器以及大功率晶閘管變流器實現(xiàn)了對礦山老舊提升機的原繼電器控制改造，主要操作步驟如下：（1）保留直流主電機以及部分提升機機械，保證礦山老舊提升機的老系統(tǒng)持續(xù)運行，搬移原有操作臺，設立新操作臺，調(diào)整電樞回路，添加轉(zhuǎn)換刀閘，利用新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘，實現(xiàn)對新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換工作。利用多路航空插頭來控制新老系統(tǒng)的切換，進而實現(xiàn)提升機制動系統(tǒng)潤滑油泵的控制工作。同時，在新系統(tǒng)調(diào)試期間，老系統(tǒng)仍舊可以繼續(xù)工作，以備新系統(tǒng)調(diào)試的不時之需，且在特殊情況下，老系統(tǒng)需要永久保留。（2）進行改造安裝時，盡可能的選用將來的維護技術(shù)人員進行安裝，實現(xiàn)全過程參與，嚴格控制安裝質(zhì)量。且在安裝的過程中，要實現(xiàn)電控監(jiān)測，密切監(jiān)測井筒位置開關、行程以及不同的機械潤滑制動系統(tǒng)的狀態(tài)等，科學有效的縮短新系統(tǒng)調(diào)試時間，利用在線送電測試來監(jiān)測和校準傳感器，保證其每個測量參數(shù)都和提升系統(tǒng)的實際相對應，檢驗老系統(tǒng)提升時每一部分持續(xù)的運行過程，實現(xiàn)高效率切換工作。（3）老系統(tǒng)可編程控制器系統(tǒng)來提升裝卸載系統(tǒng)的在線調(diào)試工作，能夠?qū)崿F(xiàn)提升信號系統(tǒng)控制的一次性調(diào)試，有效的減少了調(diào)試工作量。動態(tài)試驗傳動回路中閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也促進了全系統(tǒng)空載以及重載測試運的實現(xiàn)。（5）合格之后進行裝煤重載試運行，最終成功改造礦山老舊提升機，實現(xiàn)全載全自動方式的提升。

（二）PLC技術(shù)運膠帶機中的運用

隨著機電液一體化的實現(xiàn)，KZP系列盤式可控制動裝置也被人們運用在礦山機電控制中，其主要是由三部分組成：液壓站、制動裝置和電控系統(tǒng)。其中，制動裝置通過閘瓦與制動盤摩擦產(chǎn)生制動力矩，再借助于液壓站的調(diào)節(jié)作用改變制動力。通常情況下，設備正常工作時正壓力為0，系統(tǒng)的油壓達到最大值，制動閘處于松閘狀態(tài)，閘瓦與制動盤之間有1.3mm左右的間隔，設備在進行制動時，首先分析工況，電液控制系統(tǒng)自動發(fā)出控制的指令，設備自動減小油壓實現(xiàn)制動控制，理論上，當環(huán)境溫度為400℃時，盤式可控制動裝置的制動頻率為10次每小時，且盤面溫度<1500C。液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)了雙回路完全對稱結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ο逻\帶式膠帶輸送機及時進行軟制動。KZP系列盤式可控制動裝置利用電動機的輸出軸以及輸送機上的速度傳感器來密切控制運膠帶工作時的各項監(jiān)控數(shù)據(jù)，然后由可編程控制器進行數(shù)據(jù)檢測顯示。

（三）PLC技術(shù)在井下風門中的運用

通常情況下，風門兩側(cè)的空氣存在一定的壓差，且風門的面積很大，開啟壓力大約為40kg左右，當風門開啟時，壓力促減小為5kg，無法繼續(xù)開啟，增加了風門開啟的困難。然而為了避免這一情況發(fā)生，有研究者通過設計了氣缸傳動帶動風門，在小風窗的幫助下實現(xiàn)風門的開啟。電動風門，其主要工作原理：系統(tǒng)首先發(fā)出控制信號，電磁閥帶動油缸活塞運動，進而實現(xiàn)電動風門開啟，當風門開啟角為90度時，停止開啟，車輛和行人司以通行。關閉風門時，系統(tǒng)依舊發(fā)出控制信號，電磁閥換向轉(zhuǎn)動，帶動油缸活塞向回運動，繼而帶動風門轉(zhuǎn)動，直至關嚴。

三、總結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)在礦山機電控制系統(tǒng)中發(fā)揮了非常關鍵的作用，其不僅能夠穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，實現(xiàn)全載全自動方式的提升，還可以保證機電控制系統(tǒng)的質(zhì)量和運行的穩(wěn)定性，達到了降低損耗，節(jié)省能源，減少勞動力的目標，為礦山帶來了巨大的經(jīng)濟效益。