PLC 在煤礦機電控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

曹宏娟 李繼君

（1.甘肅機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741001；2.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司天水卷煙廠，甘肅 天水 741001）

【關(guān)鍵字】煤礦機電控制；PLC 技術(shù)；應(yīng)用

由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于煤炭的需求越來越明顯，隨之要求煤炭的開采也要不斷擴大。 為了滿足社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，提供高質(zhì)量的煤炭資源，對于煤炭機電的控制系統(tǒng)迎來了新的挑戰(zhàn)，必須不斷地更新升級才能滿足當(dāng)代社會發(fā)展的需求。 作為機電控制系統(tǒng)的行業(yè)人員， 我們有責(zé)任和有能力不斷研究探索PLC 技術(shù)，在邏輯運算、故障判斷、智能定時與計時分析等優(yōu)勢上向著更高的目標(biāo)攀登，更加凸顯煤炭機電控制系統(tǒng)的便捷性和高效性，提高生產(chǎn)效率和應(yīng)用價值，為煤礦企業(yè)穩(wěn)定健康的發(fā)展做出最大的努力。

1 PLC 技術(shù)簡單概述

PLC 技術(shù)是一種可編程邏輯控制器下的系統(tǒng)技術(shù)，目前，可編程邏輯控制技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，最先是由美國在20 世紀(jì) 60 年代率先研發(fā)成功問世， 從此，可編程邏輯控制技術(shù)開啟了輝煌的時代，淘汰了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。可編程邏輯控制技術(shù)以其自身的優(yōu)勢在工業(yè)領(lǐng)域迅速蔓延。 迄今為止，可編程邏輯控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要組成部分。可編程邏輯控制技術(shù)是以電子計算機為媒介，對電器保護(hù)控制系統(tǒng)加以集成形成有機的整體，運用編程軟件程序淘汰了硬連線控制裝置，由此提高了電器控制系統(tǒng)的性能?？删幊踢壿嬁刂萍夹g(shù)的優(yōu)點是把計算機技術(shù)融入到現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中，為工業(yè)的現(xiàn)代化和智能化提供了可能，實現(xiàn)了傳統(tǒng)繼電器保護(hù)裝置無法實現(xiàn)的技術(shù)。比如：當(dāng)前機電系統(tǒng)環(huán)境比較差的情況下，傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)裝置就會因環(huán)境的影響導(dǎo)致運行不暢或者無法正常運行的結(jié)果，而可編程邏輯控制技術(shù)彰顯了這方面的優(yōu)勢，無視環(huán)境的優(yōu)劣，始終保持高效和高質(zhì)量的運行狀態(tài)， 而且操作非常簡單人性，不需要專門的培訓(xùn)就可以輕松上崗。 值得驕傲的是PLC系統(tǒng)處于高效工作時，體積會縮小，給長途運輸和重新組裝提供了更大的便利。 因此，可編程邏輯控制技術(shù)的實現(xiàn)，以其自身的諸多優(yōu)勢的魅力，迅速的在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揚光大[1]。

2 PLC 技術(shù)應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)的問題

在煤礦日常生產(chǎn)中，煤礦機電控制系統(tǒng)的高效穩(wěn)定關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)效率和價值。 因此，企業(yè)的發(fā)展離不開科技的力量， 就要摒棄傳統(tǒng)的模式與時俱進(jìn)，大力研發(fā)科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)適應(yīng)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。 可編程邏輯控制技術(shù)最初應(yīng)用時，存在執(zhí)行指令過程中受到時效性的困擾， 不能實時將計算數(shù)據(jù)信息傳遞給工作人員，由于產(chǎn)生時間偏差，進(jìn)而影響檢測結(jié)果的可靠性和精確度。另外，在我國煤礦企業(yè)中，依然沿用傳統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)，隨著發(fā)展需要進(jìn)行升級換代，可能造成有些機電技術(shù)跟不上落后的問題，進(jìn)而影響可編程邏輯控制技術(shù)的良性發(fā)展。 隨著技術(shù)的日新月異，存在的問題逐一被攻克，PLC 技術(shù)將在煤礦機電控制領(lǐng)域大放異彩[2]。

3 PLC 在煤礦機電控制領(lǐng)域中的實際應(yīng)用

PLC 技術(shù)其工作原理是通過具有強大的編程性能的中央儲存器對整個系統(tǒng)進(jìn)行全方位的控制，包羅整個系統(tǒng)控制方方面面的全部項目工程。通過對系統(tǒng)內(nèi)部運行程序進(jìn)行存儲，同時進(jìn)行高速的邏輯數(shù)據(jù)計算，對于整個系統(tǒng)計時性和量性上進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)管。 可編程邏輯控制技術(shù)實現(xiàn)各種機械設(shè)備高效進(jìn)行生產(chǎn)工作，從而減少人工計算操作的人為誤差和大量的繁瑣性工作。再者PLC 技術(shù)較傳統(tǒng)的煤礦機電控制系統(tǒng)的又一亮點是先知先覺，能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的蛛絲馬跡，以便及時發(fā)現(xiàn)及時糾正解決，進(jìn)一步保障設(shè)備穩(wěn)定運行，提高了工作效率。

3.1 在煤礦系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用

梯形圖技術(shù)是煤礦機電控制系統(tǒng)中基礎(chǔ)款技術(shù)，該項技術(shù)可為其他各項程序的設(shè)計和運行提供可靠的操作平臺。 在實際工作中，僅僅依靠簡單便捷的操作就可以實現(xiàn)降低系統(tǒng)運行難度的目的，輕松完成實時切換系統(tǒng)控制操作。比如：當(dāng)前系統(tǒng)正在運行中，工作人員對于整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)了如指掌，根據(jù)實時提供的數(shù)據(jù)參數(shù)，判斷當(dāng)前系統(tǒng)運行是否過熱、速度是否平穩(wěn)等，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整操作控制，已達(dá)到系統(tǒng)最佳的運行狀態(tài)。 同時，利用PLC 技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，大大減少事故發(fā)生，無疑保護(hù)了機械設(shè)備的同時，為企業(yè)爭取最大的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.2 在提升機改造中的應(yīng)用

煤礦提升機是煤礦生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，在煤礦生產(chǎn)中的作用不可小覷，是由一套復(fù)雜的機械-電氣混和組成的機組。 而提升機控制系統(tǒng)是由PLC 主控技術(shù)、高壓線路、速度和運行監(jiān)測等構(gòu)成了煤礦提升機核心。如何將可編程邏輯控制技術(shù)合理地應(yīng)用于傳統(tǒng)提升機系統(tǒng)改造上？經(jīng)過專家和技術(shù)人員的不懈嘗試，探索出如下可行性方案：當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出操作指令時，現(xiàn)場工作人員要隨即拉開制動手柄裝置，緊接著松閘電動機， 然后再把制動手柄推到合適的位置。通過系統(tǒng)發(fā)出指令人工進(jìn)行相應(yīng)的操作過程中，提升機完成了脫胎換骨的銳變，成功的實現(xiàn)了提速功能和工作效率最大化的目的。 此外，可編程邏輯控制技術(shù)還具有監(jiān)測系統(tǒng)是否正常運行的功能，防止設(shè)備帶病作業(yè)。比如：檢查結(jié)果是正常的，系統(tǒng)就會智能地按照順序啟動下一個程序動作，反之就會發(fā)出相應(yīng)的報警信號，便于工作人員及時檢查進(jìn)行處理。 最大限度地保護(hù)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效性。

3.3 提升煤礦機電系統(tǒng)的運行效率

煤礦機電系統(tǒng)是通過進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)運算來保證系統(tǒng)正常運行，可編程邏輯控制技術(shù)可以對運算數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，以此來提高系統(tǒng)的運行效率。 這一過程，可編程邏輯控制技術(shù)好比是向煤礦機電系統(tǒng)源源不斷注入新鮮血液一般。 在實際工作中，為了實現(xiàn)高效的煤礦機電系統(tǒng)運行，往往需要緩解系統(tǒng)裝置運行時的沖擊力量，來達(dá)到機械裝置設(shè)備獲得更多的能量來實現(xiàn)快速運行的目的，提高工作效率。 通過實驗對比，運用可編程邏輯控制技術(shù)可以使機電系統(tǒng)運行時間縮短半秒左右，而且隨著數(shù)據(jù)不停的轉(zhuǎn)換時間也會加速縮短。 由此，大大地提高了機電系統(tǒng)的運行效率[4]。

3.4 在煤炭機電系統(tǒng)中集控室的應(yīng)用

機電系統(tǒng)設(shè)計中的集控室系統(tǒng)是基礎(chǔ)的設(shè)計方案，其收集數(shù)據(jù)是通過機電系統(tǒng)中的傳感裝置得到的數(shù)據(jù)信息與機電系統(tǒng)中集控裝置進(jìn)行無縫對接，同時利用PLC 技術(shù)， 對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工整理，從而保障系統(tǒng)的正常運行。 此外，可編程邏輯控制技術(shù)在保障工作人員人身安全上具有一定的現(xiàn)實意義。比如：工作現(xiàn)場，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，通常會采用高頻蜂鳴拉響進(jìn)行報警，若施工單位條件具備， 可在現(xiàn)場安裝新式聲光報警設(shè)備，這種警報技術(shù)穿透力和傳播速度極強，為現(xiàn)場工作人員第一時間撤離現(xiàn)場爭取寶貴的時間， 減少人員的傷亡。 再者，可編程邏輯控制技術(shù)還能提供足跡記錄和跟蹤在案的功能，為今后的工作排除隱患故障提供有力的參考和借鑒。

3.5 加強了煤礦機電系統(tǒng)對絞車管理控制能力

煤礦機電控制系統(tǒng)對絞車的管理控制功不可沒。絞車啟動時，按鈕開關(guān)就處于工作運行狀態(tài)。按鈕開關(guān)次數(shù)要使用專門的計數(shù)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計記錄， 一般需要兩個統(tǒng)計記錄工作開關(guān)，此時由于設(shè)備處于工作狀態(tài)，就需要另一個計數(shù)設(shè)備對其進(jìn)行管理控制進(jìn)行統(tǒng)計記錄工作。 而現(xiàn)實中通過PLC 技術(shù)自動生成數(shù)據(jù)控制指令，淘汰了傳統(tǒng)落后的操作流程，對絞車的管理控制實現(xiàn)了方便快捷的操作，并提供記錄跟蹤查找功能，進(jìn)一步加強了煤礦機電系統(tǒng)對絞車的管理控制能力[5]。

4 總結(jié)

大量實踐經(jīng)驗給我們啟迪，將PLC 技術(shù)廣泛應(yīng)用與煤礦機電領(lǐng)域中，對于滿足市場需求和實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實意義。 近年來，隨著中國煤礦企業(yè)以及行業(yè)相關(guān)技術(shù)的深入研發(fā)，PLC 技術(shù)以其獨特的魅力，覆蓋范圍越來越廣，不斷的滲透到各個領(lǐng)域， 并與現(xiàn)有機電控制系統(tǒng)完美的結(jié)合融為一體，互相促進(jìn)，共同發(fā)展。新一代機電控制系統(tǒng)工作者，不斷地探索與創(chuàng)新，為推動煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)機電控制系統(tǒng)高效運行和技術(shù)的快速發(fā)展永不止步！