煤礦機(jī)電控制中PLC技術(shù)應(yīng)用分析

鄭文軍

摘 要：隨著近年來(lái)中國(guó)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展及行業(yè)系統(tǒng)技術(shù)的更新發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)始逐漸滲透到機(jī)電控制領(lǐng)域之中，目前已在生產(chǎn)環(huán)節(jié)充分發(fā)揮出其效能。本文進(jìn)一步分析了煤礦機(jī)電控制中PLC技術(shù)應(yīng)用，以供同仁參考借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電控制；PLC技術(shù)

1 PLC系統(tǒng)工作原理分析

PLC技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，主要是借助可編程存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效計(jì)算和分析，輸出指令，調(diào)控機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理，提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。當(dāng)前在PLC技術(shù)中，集合了自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)和信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在PLC技術(shù)中應(yīng)用大大促進(jìn)了電氣技術(shù)的改革和創(chuàng)新，有助于提升煤礦開(kāi)采效率和自動(dòng)化水平。由于PLC系統(tǒng)體積較小，相較于傳統(tǒng)的大型機(jī)器設(shè)備而言，PLC技術(shù)可以更加靈活、簡(jiǎn)單的控制設(shè)備運(yùn)行，精簡(jiǎn)機(jī)電設(shè)備的維修環(huán)節(jié)，對(duì)于機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要促進(jìn)作用。PLC技術(shù)憑借著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在煤礦機(jī)電設(shè)備控制中得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)功能的不同，可將控制過(guò)程分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集、程序執(zhí)行和輸出刷新。

1.1 數(shù)據(jù)采集

在數(shù)據(jù)采集階段，PLC技術(shù)主要通過(guò)掃描的方式，按照一定的順序?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行信息輸入，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的讀取和保存，將機(jī)械設(shè)備狀態(tài)信息保存在存儲(chǔ)區(qū)，并將數(shù)字化信息轉(zhuǎn)化為用戶(hù)可直接理解的機(jī)械狀態(tài)信息，以便于用戶(hù)程序的執(zhí)行與操作。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，數(shù)據(jù)的狀態(tài)和格式發(fā)生了變化，但在存儲(chǔ)區(qū)中不發(fā)生變化。

1.2 程序執(zhí)行

PLC掃描執(zhí)行階段通常以自上而下的順序進(jìn)行，掃描完成的梯形圖按左側(cè)線路放在第一位輸入位置，而后以從左到右、從上到下的掃描方式進(jìn)行輸入更新，并通過(guò)邏輯運(yùn)算得出相應(yīng)的變化數(shù)據(jù)，以直線或梯形圖的方式在自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行更新，從而獲取I/O數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行過(guò)程中，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，但隨著程序的執(zhí)行，設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)梯形圖產(chǎn)生一定的變化。

1.3 輸出刷新

在數(shù)據(jù)采集和程序執(zhí)行后，基于PLC技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換刷新模式，整合程序執(zhí)行前后的數(shù)據(jù)，以便于操作人員及時(shí)觀察和調(diào)整機(jī)械設(shè)備狀態(tài)，從而完成煤礦機(jī)械設(shè)備的有效控制，確保機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中回路控制功能也是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，應(yīng)引起技術(shù)人員足夠的重視。為使回路控制系統(tǒng)的有效性得以發(fā)揮，在工作中首要的一步是確保煤礦機(jī)電控制設(shè)備按照相應(yīng)的流程進(jìn)行鋪設(shè)，在鋪設(shè)前要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員設(shè)計(jì)出最佳的方案后方可實(shí)施，縱觀當(dāng)前煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)中回路控制系統(tǒng)的安裝發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，它的優(yōu)點(diǎn)在于不僅可使編程過(guò)程更容易、更簡(jiǎn)便，而且還使邏輯計(jì)算的過(guò)程更加有效化，為技術(shù)人員帶來(lái)了很多便利。此外，為了能更準(zhǔn)確地記錄相關(guān)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行速率，操作人員會(huì)通過(guò)PLC技術(shù)在絞車(chē)的相應(yīng)部位安裝專(zhuān)門(mén)的記錄設(shè)備，有效記錄絞車(chē)關(guān)閘的開(kāi)與關(guān)頻率，并將所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與運(yùn)算，最終獲得絞車(chē)的實(shí)際運(yùn)作速率，在實(shí)際施工中，根據(jù)需要人為設(shè)置絞車(chē)的運(yùn)行速度范圍，倘若絞車(chē)的運(yùn)行速率與預(yù)先設(shè)置存在出入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并在第一時(shí)間提醒相關(guān)人員，并能根據(jù)情況采取相應(yīng)的解決措施，這樣一方面可提高施工的安全性，另一方面也能延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，增強(qiáng)煤礦施工的成效性。

2.2 PLC技術(shù)在提升機(jī)改造中的應(yīng)用

由當(dāng)前PLC技術(shù)在煤炭提升機(jī)電力管控系統(tǒng)里面運(yùn)用的反映情況綜合分析，我們能夠得到其是有效的支持論據(jù)，主要有以下這些方面：第一，煤炭提升機(jī)電力管控系統(tǒng)在使用PLC技術(shù)之后，各個(gè)要素都有了顯而易見(jiàn)的改善，舉個(gè)例子，電力管控系統(tǒng)占據(jù)的空間大大減少，整個(gè)提升電力管控系統(tǒng)亦獲得相應(yīng)的精簡(jiǎn)，控制系統(tǒng)出錯(cuò)率與以往相比較會(huì)出現(xiàn)很容易被觀察到的削減幅度；第二，使用PLC技術(shù)之后，煤炭提升機(jī)電力管控系統(tǒng)能夠自行依據(jù)設(shè)計(jì)好的順序運(yùn)作，在這個(gè)過(guò)程中，各個(gè)順序的協(xié)調(diào)配合較為有序，并且停止運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際和過(guò)去相比也減少了很多，從而促使生產(chǎn)能力得到了很大的解放；第三，使用PLC技術(shù)之后能夠高效提升信號(hào)和提升機(jī)電力管控綜合運(yùn)用，并關(guān)閉了提升機(jī)的操控和信號(hào)傳送，如此一來(lái)能夠高效規(guī)避人為原因可能導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)潛藏危險(xiǎn)，讓整個(gè)系統(tǒng)自行運(yùn)轉(zhuǎn)的效率得到最大的提升，安全生產(chǎn)和可靠性獲得更大的保證。

2.3 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電系統(tǒng)中集控室的應(yīng)用

PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電系統(tǒng)集控室中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的搜集與整理方面。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集時(shí)，為了確保所搜集的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，在工作中應(yīng)從以下幾點(diǎn)加以重視：一是施工人員需從監(jiān)控箱中完成對(duì)輸送機(jī)的安裝，并將所監(jiān)控到的所有信息數(shù)據(jù)通過(guò)PLC技術(shù)的有效處理與存儲(chǔ)，從而確保數(shù)據(jù)的精確性，最終實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控室中的控制箱進(jìn)行對(duì)接。二是在煤礦機(jī)電系統(tǒng)中PLC技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)的有效控制，在煤礦生產(chǎn)中安全對(duì)于每一個(gè)施工人員來(lái)說(shuō)都非常重要，因而設(shè)計(jì)相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)非常關(guān)鍵，而且要注意所設(shè)計(jì)的報(bào)警信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)使用音量較大的蜂鳴報(bào)警器，這樣才能使工作人員提供警覺(jué)，在聽(tīng)到緊急信號(hào)時(shí)，能夠迅速逃離現(xiàn)場(chǎng)。施工人員也可根據(jù)數(shù)據(jù)信息制定有效的預(yù)防方案，并通知所有的施工人員在工作時(shí)要注意安全，做好應(yīng)急處理。三是PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電系統(tǒng)中集控室的有效應(yīng)用可在第一時(shí)間對(duì)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，技術(shù)人員只需通過(guò)監(jiān)控就能了解設(shè)備的使用情況，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與整合清楚設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)有故障的設(shè)備等可進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，為后續(xù)的維修與改進(jìn)工作提供一定的借鑒。

3 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

（1）PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，要對(duì)煤礦實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，包括設(shè)備性能、地質(zhì)情況、管理情況等，然后改進(jìn)不足之處，提升實(shí)際應(yīng)用效果。

（2）要提升工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，建立針對(duì)性的培訓(xùn)機(jī)制，使相關(guān)人員熟練操作PLC技術(shù)的相關(guān)設(shè)備，能夠有效根據(jù)相關(guān)信息總結(jié)和分析問(wèn)題，規(guī)避使用過(guò)程中人工操作帶來(lái)的誤差。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)方面知識(shí)的講解，還要注重實(shí)踐應(yīng)用能力的提升。（3）要加強(qiáng)PLC相關(guān)方面設(shè)備、軟件的開(kāi)發(fā)，強(qiáng)化其功能，提高其智能化水平。這需要國(guó)家相關(guān)部門(mén)在有關(guān)方面增強(qiáng)支持力度，加大資金投入，鼓勵(lì)煤礦企業(yè)有關(guān)工作的開(kāi)展。

（4）無(wú)論使用何種技術(shù)進(jìn)行煤礦設(shè)備管控水平的提升，都要注重日常的維護(hù)工作，建立針對(duì)性的檢查機(jī)制，對(duì)設(shè)備情況進(jìn)行跟蹤和評(píng)價(jià)，以增強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。

（5）當(dāng)前社會(huì)已進(jìn)入信息化時(shí)代，PLC技術(shù)的應(yīng)用也要加強(qiáng)有關(guān)方面的效果，建立大數(shù)據(jù)庫(kù)，將煤礦設(shè)備運(yùn)行信息輸入其中，并進(jìn)行分析，預(yù)見(jiàn)煤礦設(shè)備運(yùn)行管理的風(fēng)險(xiǎn)，作為后續(xù)工作開(kāi)展的依據(jù)，防患于未然。

4 結(jié)束語(yǔ)

在煤礦機(jī)電控制中使用PLC技術(shù)一方面可大大增強(qiáng)工作的成效性，另一方面也能使資源得到最大限度的利用，為施工人員提供了一個(gè)安全、便捷的操作環(huán)境。煤礦生產(chǎn)中不安全因素很多，PLC技術(shù)的有效應(yīng)用大大降低了施工安全系數(shù)，為施工人員提供了一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，在提高施工成效性的同時(shí)為企業(yè)賺取了一定的收益，它是值得大力推廣與應(yīng)用的一門(mén)新興技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王榮華，張燕斌.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011（6）：246～247.

[2] PLC技術(shù)在礦井交流提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（12）：16～17.

[3] 王九洲.PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)及其在礦井皮帶運(yùn)輸中的應(yīng)用研究[J].科技視界，2015（17）：244～245.