PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

摘要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步都離不開礦產(chǎn)資源的支持，而如何高效利用礦山機(jī)電控制管理方式，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)，成為當(dāng)今相關(guān)行業(yè)內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注的對象，隨著科技的不斷發(fā)展，自動化的礦山機(jī)電管理方式得到廣泛應(yīng)用，而在此方式內(nèi)，PLC技術(shù)的應(yīng)用以及推廣則使得礦山機(jī)電管理取得有效成果。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機(jī)電控制;應(yīng)用

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)與國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦山開采開始廣泛應(yīng)用各式各樣的機(jī)電設(shè)備，機(jī)電設(shè)備能有效提高礦山開采的質(zhì)量與效率，并同時(shí)為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)管理提供便利。PLC技術(shù)在我國相關(guān)領(lǐng)域并不罕見，且PLC技術(shù)是促進(jìn)我國控制系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵要素，因此在礦山機(jī)電控制中采用PLC技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行管理能有效提高機(jī)電控制的智能化水平。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(guān)注，PLC技術(shù)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(jìn)礦山開采企業(yè)的控制系統(tǒng)自動化。由此可見，相關(guān)領(lǐng)域開展對PLC技術(shù)的研究工作勢在必行，淺析PLC技術(shù)的概念，全面了解PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的實(shí)際應(yīng)用，并根據(jù)實(shí)際情況對PLC技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)完善和優(yōu)化，可促使我國礦山機(jī)電控制的自動化水平持續(xù)提高。

1PLC技術(shù)概念闡述

當(dāng)下看來，國內(nèi)外對PLC技術(shù)定義含糊不清，而根據(jù)礦山開采作業(yè)中的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)來看，本文所討論的PLC技術(shù)應(yīng)當(dāng)是當(dāng)下被認(rèn)可度最高的可編程邏輯控制器技術(shù)。因此，本文主要針對這一概念進(jìn)行探討。PLC全稱為可編程邏輯控制器，主要結(jié)構(gòu)分為五個部分，依次是電源、存儲設(shè)備、中央處理器（CPU）、編程器、輸入輸出設(shè)備，其本質(zhì)是具有編程功能的存儲器，可以對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行已編程的邏輯運(yùn)算，對所控制設(shè)備進(jìn)行有效的指令，進(jìn)而形成相應(yīng)的反饋，再將形成的反饋傳遞給所控制的機(jī)械設(shè)。在PLC技術(shù)應(yīng)用中可以通過算術(shù)、計(jì)時(shí)、排序以及邏輯控制等指令對礦山機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)整控制，極大提高了機(jī)電設(shè)備的使用效率，同時(shí)由于其技術(shù)組合靈活多變，減少了機(jī)電設(shè)備控制中人工操作，因此在提高開采控制效率的同時(shí)還提升了機(jī)電設(shè)備作業(yè)的安全性。

2PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個方面。第一個方面是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(shù)，這在達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)的時(shí)候可以提升企業(yè)形象。PLC技術(shù)與傳統(tǒng)中的繼電器相比具有耗能低和可持續(xù)時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn)，它可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)電控制電路是很龐大的設(shè)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(shí)現(xiàn)線上的程序設(shè)計(jì)，這可以更好地完成機(jī)電設(shè)備的控制設(shè)備。第二個方面是提高穩(wěn)定性，PLC電路中會采用震蕩電路設(shè)計(jì)和急停電路設(shè)計(jì)來應(yīng)對突發(fā)事情。如果在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)電路不穩(wěn)定的情況，PLC電路可以降低不穩(wěn)定信號出現(xiàn)的幾率，這對于控制電路有一定的保護(hù)作用，同時(shí)確保機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性來減少出現(xiàn)故障的情況。礦山開采是很危險(xiǎn)的，因?yàn)榈V山體的結(jié)構(gòu)是不明確的，故可能會出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備失控的情況。如果發(fā)生此類情況，礦山的開采作業(yè)需要立即中斷，因?yàn)槔^續(xù)作業(yè)對工作人員和機(jī)電設(shè)備會造成很大的影響，可能會威脅到工作人員的生命安全。PLC技術(shù)的應(yīng)用將其可靠性大大提升，利用震蕩電路設(shè)計(jì)和急停電路設(shè)計(jì)可以減少一些因素對于工作的影響，同時(shí)，它有相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備可以對工作過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測。像以往的傳統(tǒng)電路控制系統(tǒng)在進(jìn)行系統(tǒng)更新的時(shí)候需要一步一步對其進(jìn)行檢查更新，這對于工作人員而言是很大的工作量，對于工作人員的安全性也不能很好的保障。而PLC的工作電路只需要對控制臺的操作系統(tǒng)下達(dá)更新系統(tǒng)的命令就可以完成更新的工作，十分的便捷。第三個方面是增加實(shí)用性的控制功能，就傳統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)而言，工作人員會在礦井下面建造一個風(fēng)門，需要通過人工才可以對風(fēng)門的開啟和閉合進(jìn)行操作從發(fā)揮其相應(yīng)的作用。

3PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

3.1PLC技術(shù)在膠帶機(jī)中的應(yīng)用

在將PLC自動化技術(shù)投入礦山機(jī)電控制體系之后，降低了對于人工操作的依賴，工作效率和工作質(zhì)量提高，這主要?dú)w功于機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。在礦山機(jī)電控制中，KZP系列盤式可控制動裝置的應(yīng)用能對整個設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控，并將設(shè)備應(yīng)用中的結(jié)果通過數(shù)據(jù)形式展示，這樣就能對整個工作體系進(jìn)行必要的檢測和監(jiān)控，并根據(jù)設(shè)定值發(fā)出相應(yīng)指令。比如在數(shù)據(jù)監(jiān)測中的應(yīng)用，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)高于設(shè)定值時(shí)，就會發(fā)出使電流降低的指令，使膠帶減速;而如果監(jiān)測到的數(shù)據(jù)小于設(shè)定值，PLC技術(shù)就會發(fā)揮相反的作用，使電流增大，提升膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度，保持膠帶運(yùn)送機(jī)的正常運(yùn)行。

3.2PLC技術(shù)在螺桿空壓機(jī)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的抗壓機(jī)性能比較差，PLC自動化控制技術(shù)引入后因?yàn)閷?shí)用性等優(yōu)點(diǎn)取代了傳統(tǒng)的空壓機(jī)。螺桿式空壓機(jī)的運(yùn)行過程主要有吸氣、密封、輸送、壓縮和排氣這幾個方面，它在工作的過程中，當(dāng)螺桿在空壓機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)動的時(shí)候，螺桿和殼體的齒溝嚙合，空氣和機(jī)油會從進(jìn)氣口吸入到空壓機(jī)之中，隨著齒溝的不斷嚙合，螺桿式空壓機(jī)可以將吸入的空氣和機(jī)油在密封后輸送到排氣口。在這個過程中，為了控制好排氣量，需要對螺桿轉(zhuǎn)動的速度進(jìn)行控制，這主要是通過在螺桿式空壓機(jī)中設(shè)置變頻器來達(dá)到目的。當(dāng)排氣量不在正常的范圍的時(shí)候，螺桿式空壓機(jī)會利用變頻器來對螺桿轉(zhuǎn)動的速度進(jìn)行控制來使得空壓機(jī)的排氣量可以恢復(fù)到正常的范圍之中，這可以在保障排氣壓力穩(wěn)定的同時(shí)達(dá)到節(jié)約能源的目的。

3.3PLC技術(shù)在提升機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

井下作業(yè)中機(jī)電控制設(shè)備有許多類型，PLC技術(shù)的應(yīng)用可有效提升機(jī)電設(shè)備的工作效率。在傳統(tǒng)的操作控制下，提升機(jī)耗能過高。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，可編程控制的控制器和變頻器在礦山提升機(jī)的改造中得到了廣泛應(yīng)用。在改造時(shí)，首先要拆卸原來的操作臺，安裝新的操作臺;其次，需安裝能轉(zhuǎn)換新舊系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電站，從而能有效保證原有系統(tǒng)可在改造中保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，為了保障礦山作業(yè)的安全和穩(wěn)定，在改造完成前對新系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和檢測，安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行新系統(tǒng)的安裝。

3.4PLC技術(shù)在風(fēng)門中的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以對風(fēng)門的開閉采用在自動化的方式，這大大提高了工作的質(zhì)量和效率，降低了風(fēng)門被損壞的幾率。在以前都是通過工作人員手動來完成對井下風(fēng)門的開啟和關(guān)閉，一方面是操作具有難度，另一方面是安全無法得到很好的保障。如果工作人員在操作的過程中存在不當(dāng)?shù)牟僮骺赡軙沟蔑L(fēng)門有所損傷，同時(shí)對自己也有一定的影響。在現(xiàn)階段，很多企業(yè)都在井下的風(fēng)門操作中應(yīng)用了自動化控制技術(shù)，這為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障，對于工作人員而言一方面是減輕了工作量，另一方面是安全得到了保障。

結(jié)語

我國人口眾多，資源消耗量大，因此我國礦山開采領(lǐng)域的競爭日益激烈，礦山開采企業(yè)只有通過不斷改進(jìn)與完善其控制系統(tǒng)才能在在競爭激烈的市場中獲得生存與發(fā)展契機(jī)，因此開展提高礦山開采效率與安全性能的相關(guān)工作勢在必行。國內(nèi)外都缺乏對PLC技術(shù)的具體定義，導(dǎo)致我國礦山開采企業(yè)無法及時(shí)對PLC技術(shù)進(jìn)行完善與優(yōu)化，基于此，筆者結(jié)合自身多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對PLC技術(shù)概念進(jìn)行了淺析。PLC技術(shù)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。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介，：陳祥富，男，籍貫：山東省日照市，本科學(xué)歷，助理工程師，國家注冊安全工程師，從事多年煤礦技術(shù)與管理工作，現(xiàn)在山東臨沂會寶嶺鐵礦有限公司安監(jiān)處工作。