PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

王建民

摘 要：隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源的需求量不斷增加，因此如何利用礦山機電控制管理的方式來達到礦產(chǎn)資源高效開發(fā)的目的，已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，自動化的礦山機電控制管理方式得到了普遍應(yīng)用，而在這種方式當(dāng)中，PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得礦山機電控制管理取得了良好的成效。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機電控制;應(yīng)用

隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，因此提升礦山開采的效率成為人們關(guān)注的焦點。機電設(shè)備自動化管理技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到礦山企業(yè)當(dāng)中，其中的PLC技術(shù)能夠有效的控制機電設(shè)備。利用這項技術(shù)的智能化操作和自動化操作的能力不僅能夠提高工作的安全性，還能夠提升管理的效率，進而推動礦山企業(yè)的健康發(fā)展。

1 PLC技術(shù)在礦山機電控制中應(yīng)用的必要性

隨著我們對于礦山資源需求量的增加，我們對于礦山機械化設(shè)備也提出了更高的要求，這與礦山資源開采的質(zhì)量和效率是成正比的。只有對礦山機電控制操作進行優(yōu)化升級才可以更好實現(xiàn)礦山開采設(shè)備的功能。自動化的礦山機電控制在一定程度上可以提高其開采效率，PLC技術(shù)應(yīng)用在礦山機電控制中可以使得工作的流程更加便捷，不需要花費很多的人力來對其進行控制，這大大降低了成本。PLC技術(shù)的應(yīng)用可以提高礦山機電設(shè)備的安全性，降低了出現(xiàn)操作失誤的概率，這可以減少安全事故的發(fā)生。

2 PLC控制技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 有效節(jié)能，減少人力物力消耗

對于當(dāng)前節(jié)能減排的社會輿論熱潮來說，能夠在礦業(yè)作業(yè)上采取較為節(jié)能的PLC技術(shù)，將會在實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的同時，有效提升企業(yè)形象。PLC相比于傳統(tǒng)的繼電器具有耗能低、可持續(xù)時間長等優(yōu)點，因此在礦山機電設(shè)備管理中采取PLC技術(shù)可以有效實現(xiàn)節(jié)能目標，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。相較于傳統(tǒng)的機電控制電路而言，PLC控制中所需要的電路僅僅是一小塊電路板，而非龐大的設(shè)施和設(shè)計線路，在使用的時候?qū)⑵渑c控制端口連接，可以實現(xiàn)線上程序設(shè)計，有效完成機電設(shè)備控制任務(wù)。

2.2 有效提高穩(wěn)定性，使得系統(tǒng)更加可靠

PLC電路中一般會采取震蕩電路設(shè)計以及急停電路設(shè)計，以應(yīng)對突發(fā)狀況，因此能夠大幅度減少電路不穩(wěn)定信號出現(xiàn)的情況，在一定程度上起到保護所控制電路的作用，因此PLC電路在礦山機電設(shè)備控制過程中可以使其提高控制穩(wěn)定性，減少不必要的故障，提高作業(yè)效率。由于礦山開采作業(yè)具有較大的危險性，但是其礦體結(jié)構(gòu)尚不明確，因此一旦出現(xiàn)機電設(shè)備失控的情形，不但礦山開采作業(yè)要進行中斷，連帶著機電設(shè)備組以及進行操作的工作人員也將面臨未知危險，嚴重者可危及生命，而在礦山開采作業(yè)中使用PLC技術(shù)可以有效提高機電設(shè)備組控制的可靠性，由于PLC在設(shè)計以及制作過程中所采取的工藝屬于先進級別，因此通過其震蕩電路和急停電路的設(shè)計，可以有效減少各種干擾，而且其帶有相應(yīng)的機電組監(jiān)控設(shè)備，可以對機電設(shè)備運行過程中的運行情況進行實時監(jiān)控。傳統(tǒng)的電路控制系統(tǒng)在進行相關(guān)的系統(tǒng)更新時需要進行逐步的檢查更新，加大工作量的同時增加了工作人員的安全隱患，而采取PLC工作電路則只需要針對控制臺操作系統(tǒng)進行相應(yīng)的電路更新即可，從而改變接點處的工作狀態(tài)，就可以完成整個機電設(shè)備組控制系統(tǒng)的更新。

2.3 增加實用性控制功能

在傳統(tǒng)的礦山機電設(shè)備設(shè)計中，礦山工作人員會在礦井下建造一個風(fēng)門，并且需要人工操作風(fēng)門的開啟和閉合，以起到相應(yīng)的作用，但是在此操作中，礦工需要近距離接觸風(fēng)門控制設(shè)備才可以完成相關(guān)操作，往往造成很大的安全隱患，一旦操作失誤，可能會導(dǎo)致風(fēng)門破壞或者礦工性命危險，而使用PLC控制電路則可以自動化完成相應(yīng)的控制操作，實現(xiàn)全自動的風(fēng)門管理。與此同時，PLC具有傳統(tǒng)控制電路所不具備的實用性功能，PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對機電設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的自動化運算，對機電設(shè)備實現(xiàn)精確控制，對機電設(shè)備運行的故障檢測、溫濕度調(diào)控、位置監(jiān)管、運行速度實現(xiàn)有效控制，減少礦山工作人員的工作強度，同時減少工人親身操作所帶來的風(fēng)險。

3 PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

3.1 PLC技術(shù)在膠帶機中的應(yīng)用

在將PLC自動化技術(shù)投入礦山機電控制體系之后，降低了對于人工操作的依賴，工作效率和工作質(zhì)量提高，這主要歸功于機電一體化的實現(xiàn)。在礦山機電控制中，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，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，提升膠帶運轉(zhuǎn)速度，保持膠帶運送機的正常運行。

3.2 PLC技術(shù)在風(fēng)門中的應(yīng)用

PLC技術(shù)也可用來實現(xiàn)井下風(fēng)門的自動化開閉。過去一般是由人工完成對井下風(fēng)門的開啟和關(guān)閉，存在操作難度大、具有安全風(fēng)險的問題，如果人工操作不當(dāng)還會引起風(fēng)門的損壞。自動化技術(shù)在井下風(fēng)門操作中的應(yīng)用，可有效實現(xiàn)對風(fēng)門的自動開閉，可有效提高風(fēng)門控制工作的質(zhì)量和效率，減少風(fēng)門的破壞?，F(xiàn)階段已有很多煤礦企業(yè)在井下風(fēng)門操作中應(yīng)用了自動化控制技術(shù)，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。

3.3 PLC技術(shù)在螺桿空壓機中的應(yīng)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(shù)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(yīng)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(dāng)螺桿在空壓機內(nèi)部轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dāng)齒溝嚙合面轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動速度進行控制，所以在螺桿式空壓機中設(shè)置變頻器，當(dāng)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(zhuǎn)動速度進行調(diào)控，從而使空壓機排氣量回到正常范圍內(nèi)，達到保持排氣壓力穩(wěn)定及節(jié)約能源的目的。

3.4 PLC技術(shù)在提升機電設(shè)備中的應(yīng)用

井下作業(yè)中機電控制設(shè)備有許多類型，PLC技術(shù)的應(yīng)用可有效提升機電設(shè)備的工作效率。在傳統(tǒng)的操作控制下，提升機耗能過高。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的改造中得到了廣泛應(yīng)用。在改造時，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)進行調(diào)試和檢測，安排專業(yè)技術(shù)人員進行新系統(tǒng)的安裝。

4 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。自動化技術(shù)具有可靠性高、操作簡單的特點，能在復(fù)雜的環(huán)境中作業(yè)，因此自動化控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用到礦山資源開采中。在下運膠帶機、螺桿空壓機、風(fēng)門等礦山機電設(shè)備中得以應(yīng)用推廣，并取得了不錯的效果，有利于對中國礦山資源的有效開采，促進礦山行業(yè)發(fā)展。

參考文獻

[1]田海波.PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用[J].山西能源學(xué)院學(xué)報，2017，30（3）：59-60.