基于PLC對(duì)礦山電控系統(tǒng)改造與應(yīng)用分析

王海江，曹現(xiàn)剛

（西安科技大學(xué)，陜西 西安 710000）

目前我國(guó)的礦山產(chǎn)業(yè)在運(yùn)行的時(shí)候還會(huì)存在很多問(wèn)題，比如開(kāi)采條件復(fù)雜、作業(yè)計(jì)劃不合理、井下工人的工作經(jīng)驗(yàn)不足、設(shè)備老化等等，這都是礦山工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題。而在礦山機(jī)械化自動(dòng)化水平不斷提高的同時(shí)，部分礦山遇到了傳統(tǒng)設(shè)備的升級(jí)改造問(wèn)題，這里面就包括提升機(jī)電控系統(tǒng)改造問(wèn)題。這一問(wèn)題的提出受到了很多人的重視，部分礦山對(duì)原有設(shè)備采用了PLC電控系統(tǒng)改造，經(jīng)過(guò)改造后，礦山電控系統(tǒng)已經(jīng)很好的解決了之前工作中遇到的問(wèn)題，并且在一定程度上節(jié)約了成本的投入。

1 傳統(tǒng)礦山電控系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

傳統(tǒng)礦山電控系統(tǒng)在應(yīng)用中主要利用的是交流電控系統(tǒng)和TKD系統(tǒng)進(jìn)行一起工作，來(lái)保證礦山工程的施工進(jìn)度，但是長(zhǎng)期利用交流電控系統(tǒng)和TKD系統(tǒng)會(huì)使得工作中出現(xiàn)一些弊端，所以隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的礦山電控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且利用傳統(tǒng)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行工作的時(shí)候，如果出現(xiàn)一些故障問(wèn)題在維修方面投入的成本過(guò)高，而且檢查故障的步驟繁瑣，檢修也就需要很長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于這些問(wèn)題，我國(guó)礦山管理的相關(guān)部門已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行合理的改善。比如我們了解礦山的應(yīng)該知道，在礦山生產(chǎn)中，會(huì)利用井下風(fēng)門和提升機(jī)進(jìn)行相關(guān)的工作，但是井下風(fēng)門在工作的時(shí)候很容易產(chǎn)生具有易燃易爆的氣體，只要有這些氣體產(chǎn)生就隨時(shí)危害著工作人員的生命安全。為了很好的解決這一問(wèn)題，工作人員通過(guò)對(duì)風(fēng)門的開(kāi)啟以及關(guān)閉的進(jìn)行操作，對(duì)于風(fēng)門的工作狀態(tài)進(jìn)行了有效的通知，提高了工作人員的安全性。其次，傳統(tǒng)的提升機(jī)電控系統(tǒng)應(yīng)用的是繼電器和接觸器進(jìn)行工作，由于二者都是電氣元件，在利用電氣元件進(jìn)行工作的時(shí)候出現(xiàn)故障的頻率比較高，而且提升機(jī)在不停的工作中會(huì)降低提升機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造良好的解決了傳統(tǒng)礦山電控系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。

2 利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造

前面提過(guò)傳統(tǒng)的礦山電控系統(tǒng)在工作中存在很多的不足和問(wèn)題，在利用傳統(tǒng)的礦山電控系統(tǒng)對(duì)于礦山工作的工期有一定的延長(zhǎng)，成本投入的也比較大，最重要的是當(dāng)發(fā)現(xiàn)礦山電控系統(tǒng)在工作中存在問(wèn)題的時(shí)候，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題根源在哪里并給出很好的解決辦法。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)人員利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的改造，使其在應(yīng)用中更加得心應(yīng)手，不會(huì)因?yàn)榈V山電控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而影響正常的工作。

2.1 礦山電控系統(tǒng)PLC改造方法

應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要的工作內(nèi)容包括井下風(fēng)門、提升機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)此的改造對(duì)礦山工作的開(kāi)展有力很大的幫助；第一，井下風(fēng)門的改造，利用PLC技術(shù)對(duì)井下風(fēng)門進(jìn)行模塊化的改造，主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的控制，保證在車輛通過(guò)的過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的感應(yīng)度，PLC輸出信號(hào)的時(shí)候則會(huì)打開(kāi)風(fēng)門，對(duì)礦井內(nèi)提升機(jī)的系統(tǒng)也進(jìn)行了有效的控制，實(shí)現(xiàn)當(dāng)提升機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)能夠控制提升機(jī)的工作速度；第二，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造有效的實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)調(diào)速，在工作過(guò)程中主要依據(jù)PLC主控系統(tǒng)發(fā)出來(lái)了的指令，之后對(duì)整個(gè)礦山工作的電流以及電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)工作時(shí)的增、降速度；第三，通過(guò)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造可以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，無(wú)論任何一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，企業(yè)或者管理人員都要對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的具體內(nèi)容監(jiān)控，了解員工的工作狀態(tài)，礦山工作也不例外，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)，目前我們可以利用信息資源共享的辦法實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，但是我國(guó)礦山工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控主要利用的是通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行信息間的傳遞，讓管理者能夠?qū)μ嵘龣C(jī)進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并能把提升機(jī)的具體工作內(nèi)容全部顯現(xiàn)出，保證了工作過(guò)程的安全性。

2.2 PLC技術(shù)改造礦山電控系統(tǒng)的原理

利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)以及后臺(tái)運(yùn)行改造的是有一定的原理基礎(chǔ)，并且在改造的過(guò)程中要遵循一定的工作步驟，才能做到對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行完好的改善。首先，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控工作進(jìn)行改善需要先輸入采樣，采樣也是以后工作開(kāi)展的基礎(chǔ)操作，采樣這一步驟決定這礦山電控系統(tǒng)的運(yùn)行效率。具體的采樣工作時(shí)要先通過(guò)系統(tǒng)對(duì)礦山工作的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面掃描之后，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)備，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)之后就自然而然的傳到了中心處理器；其次，采集之后獲得的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)一定的程序執(zhí)行，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后遵循一定的思維邏輯整合后傳達(dá)給需要的客戶，在整個(gè)操作過(guò)程，數(shù)據(jù)的計(jì)算順序是有一定規(guī)律的，而且具體的電腦編程程序也要在工作之前寫好；最后，輸出刷新，輸出刷新是常規(guī)指的數(shù)據(jù)整理完畢需要輸出傳遞出去，傳遞的同時(shí)又需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷的刷新，保證下次工作的正常運(yùn)行。

2.3 PLC技術(shù)改造提升機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造主要是對(duì)內(nèi)部的操作設(shè)備進(jìn)行改造，利用PLC技術(shù)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的改造，能夠?qū)⑻嵘龣C(jī)在工作中出現(xiàn)的故障類型全部彰顯出來(lái)，便于工作人員日常的維護(hù)和修理，利用PLC技術(shù)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的改造不僅使提升機(jī)能夠更好的適應(yīng)工作環(huán)境，還能進(jìn)一步的開(kāi)展礦山工作。

由于老一套的提升機(jī)工作系統(tǒng)應(yīng)用起來(lái)比較麻煩，而且在使用起來(lái)還會(huì)頻頻出現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)時(shí)代的不斷發(fā)展，改造后的提升機(jī)系統(tǒng)有一定的先進(jìn)性，能夠完全適應(yīng)礦山工作的環(huán)境變化，并且準(zhǔn)確的提高的信息的傳遞性。

3 應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)改造的效果分析

根據(jù)目前我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展現(xiàn)狀，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行改造得到了良好的效果，利用此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，通過(guò)PLC技術(shù)的應(yīng)用，用軟元件代替了繼電器進(jìn)行工作，軟元件工作良好的控制了繼電器與磁放大器之間的工作系統(tǒng)，降低了能源的使用，同時(shí)大幅的提高了礦山運(yùn)行的安全性；第二，改造的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了雙系統(tǒng)同時(shí)工作的原理，對(duì)系統(tǒng)的具體工作內(nèi)容進(jìn)行合理的分工；第三，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)改造使后期工作更加方便，操作設(shè)備更加人性化.有了解的應(yīng)該都知道，以前由于國(guó)家的科學(xué)技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，給日常的生活和工作帶來(lái)很多不必要的麻煩，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在我國(guó)重點(diǎn)的工程項(xiàng)目建設(shè)中融入了更多有效的科學(xué)技術(shù)，這些科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通過(guò)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造，使工作內(nèi)容更加簡(jiǎn)單化，即使后期在工作中出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于程序和設(shè)備的維護(hù)也更加方便，目前我國(guó)使用的科學(xué)技術(shù)手段其實(shí)都是具有一定的相關(guān)性，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)本身就具有靈活性，通過(guò)相互促進(jìn)共同工作，降低了礦山工作的難度。也要求員工有一定的思維邏輯根據(jù)工作的需求使用不同的工作方法，管理者可以組織定期的技術(shù)培訓(xùn)課程，將新的理念融入到礦山電控系統(tǒng)改造中，然后對(duì)于培訓(xùn)過(guò)的員工定期考核，利用獎(jiǎng)罰的制度，讓自己的員工不斷學(xué)習(xí)PLC技術(shù)，對(duì)于技術(shù)不達(dá)標(biāo)的學(xué)員要懲罰；通過(guò)這種培訓(xùn)的方式，能讓員工對(duì)自己的工作更盡職盡責(zé)，在工作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。礦山工作并不是一個(gè)人的工作，需要每個(gè)礦山的工作人員相互配合，共同工作；所以在對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的改造的過(guò)程需要員工間相互配合，每個(gè)人發(fā)表自己的不同的意見(jiàn)和看法，才能很好的應(yīng)用PLC技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)目前礦山電控系統(tǒng)的改造工作來(lái)看，PLC技術(shù)在其中有著很大的作用，利用PLC技術(shù)對(duì)礦山電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，不僅有效的控制了礦山設(shè)備的工作狀態(tài)，還提高了礦山生產(chǎn)的安全性，而且在具體的工作中，工作的環(huán)境和設(shè)備的使用也更加人性化，并且了以前工作復(fù)雜，生產(chǎn)成本投入大的情況出現(xiàn)，通過(guò)對(duì)礦山電控系統(tǒng)的改造促進(jìn)了我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也提高了經(jīng)濟(jì)效益。