PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制中的應(yīng)用

毛目華

[摘 ? ?要]PLC技術(shù)作為一種可編程邏輯控制器，它不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，而且還可以保證整個(gè)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，具有很強(qiáng)的敏感性和抗干擾能力。而且在機(jī)電一體化把控當(dāng)中應(yīng)用的十分的完美。重點(diǎn)闡述了PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化把控中的應(yīng)用，包括把控、位置控制、通訊模塊、進(jìn)程模塊和信息模塊等方面的詳細(xì)應(yīng)用，促進(jìn)了煤炭及機(jī)電一體化把控的有效發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù);煤炭機(jī)電一體化;質(zhì)量控制

[中圖分類號(hào)]TD40 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2022）05–0–03

Application of PLC Technology in the Quality Control of Coal Mechatronics

Mao Mu-hua

[Abstract]As a programmable logic controller， PLC technology can not only monitor the structure of the module， but also ensure the stability of the entire production process， with strong sensitivity and anti-interference ability. And it is very perfect in the application of mechatronics control. The article focuses on the application of PLC technology in the control of coal mechatronics， including some detailed applications in control， position control， communication modules， process modules and information modules， and then effectively promotes coal and mechatronics control. effective development of control.

[Keywords]PLC technology; coal mechatronics; quality control

隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求量越來越大。從我國的能源構(gòu)成來看，我國目前70%的能源是由煤炭提供的，因此，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景下，必須重視提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)能夠從整體上推動(dòng)煤炭行業(yè)的發(fā)展，為煤炭行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐和提高生產(chǎn)力。因此，隨著我國煤炭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨加劇，煤炭行業(yè)越來越重視技術(shù)的革新，提高了生產(chǎn)的整體效益和質(zhì)量，從而進(jìn)一步提高了我國的能源消費(fèi)。從以上的研究結(jié)果可以看出，PLC技術(shù)的合理應(yīng)用，可以提高煤炭機(jī)電一體化的把控效果，因此，相關(guān)部門要在提高PLC技術(shù)使用效果的前提下，加強(qiáng)技術(shù)的研究和應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)概述

PLC是可編程邏輯控制器，是一種新型的控制技術(shù)。借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的管理。PLC由輸入、輸出、存儲(chǔ)器、中央處理單元、電源構(gòu)成，具有高可靠性和靈活性，并且具有易于編程和配置的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)存能儲(chǔ)存程式、CPU處理程式的輸入和輸出。PLC技術(shù)在機(jī)電一體化的控制方面具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）可以進(jìn)行時(shí)間限制，PLC可以根據(jù)需要的時(shí)間來提供各種數(shù)據(jù)的信息，由技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，并根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，從而將整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的控制限制在監(jiān)視范圍之內(nèi)。

（2）實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的調(diào)控：PLC能夠設(shè)定邏輯操作，對(duì)繼電器的連接方式進(jìn)行操作，既提高了設(shè)備的操作性能，又能發(fā)出指令，保證了機(jī)電一體化控制的整體控制。

2 煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制對(duì)煤炭生產(chǎn)的重要意義

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和煤礦生產(chǎn)水平的提高，極大提高了煤礦的生產(chǎn)能力。有關(guān)研究表明，將煤炭機(jī)電一體化技術(shù)引進(jìn)到煤礦中，可以將原先單一煤礦的開采能力從數(shù)萬噸提高到數(shù)億噸。將機(jī)電一體化應(yīng)用于煤礦開采，既能增加煤礦的產(chǎn)量，又能減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，以及增強(qiáng)職工生產(chǎn)中的安全。在煤礦開采中，煤炭機(jī)電一體化技術(shù)已廣泛用于煤礦采煤機(jī)械、煤礦安全監(jiān)測(cè)、煤礦提升機(jī)等領(lǐng)域。

3 煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制探討

3.1 安全生產(chǎn)監(jiān)控

煤礦在進(jìn)行生產(chǎn)過程中，一定要注意安全問題，采取煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制來保證煤礦的正常運(yùn)行。同時(shí)，要對(duì)監(jiān)督人員進(jìn)行管理，并對(duì)其嚴(yán)格執(zhí)行操作標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行相關(guān)的訓(xùn)練，以便更好地了解和掌握相關(guān)的規(guī)章制度，從思想上加強(qiáng)對(duì)安全工作的認(rèn)識(shí)，從而更好地提升煤礦安全生產(chǎn)的工作效率。

3.2 電液控制支架的優(yōu)勢(shì)

利用液壓動(dòng)力對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)已被普遍采用，目前已逐漸向電液掌控支架的轉(zhuǎn)變。將電液掌控技術(shù)引進(jìn)到原來的支架設(shè)備中，既能改善煤礦作業(yè)的作業(yè)效果，又能克服常規(guī)支架的缺點(diǎn)。

（1）通過電液控制，可以保證設(shè)備的支撐，保證支撐的安全性。

（2）通過電液控制，可以加速支架的運(yùn)輸，保證支撐系統(tǒng)與機(jī)電的運(yùn)行，保證工作的安全性。

（3）在運(yùn)輸過程中，同時(shí)將輸送機(jī)控制在一定程度上，使工作水平前移。

（4）可以依據(jù)周圍的地形，選擇合適的控制方式，尤其是在開采較淺的煤層時(shí)，可以采取大傾角的支護(hù)，這樣才能最大限度地發(fā)揮支護(hù)的效果。

3.3 機(jī)電一體化在煤礦運(yùn)輸中的應(yīng)用

目前大部分的煤礦都是采用皮帶運(yùn)輸，我國和很多國家大的煤炭開采都是應(yīng)用這種方法。用皮帶運(yùn)輸不耗費(fèi)大量資金，而且十分方便，但缺點(diǎn)也很明顯。如輸送時(shí)，皮帶跑偏，皮帶斷裂，皮帶滑動(dòng)，嚴(yán)重地會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不利的后果。為了解決這一問題，研制了一種用于維持皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備?？梢哉f，煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，使得煤礦的各種操作變得容易，而且還可以對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控，從而極大地提升了煤礦的生產(chǎn)率。

3.4 絲繩損傷裝置檢測(cè)

煤炭開采的過程較為復(fù)雜，安全隱患頻發(fā)，嚴(yán)重影響著煤礦的發(fā)展。主動(dòng)采取檢測(cè)和判定鋼絲繩損傷部位的系統(tǒng)，可有效防止在生產(chǎn)期間出現(xiàn)安全隱患，是一種機(jī)電一體化系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，由于其高度的準(zhǔn)確性和識(shí)別力，可以在第一時(shí)間察覺到危險(xiǎn)的原因，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處置，確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并使煤礦的工作更加高效。

本系統(tǒng)的應(yīng)用也十分簡便，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到鋼絲繩破損的位置和破壞的程度，以便有關(guān)部門根據(jù)損傷的結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的處置，最大限度地提高了鋼絲繩的壽命，有效地防止了鋼絲繩的斷裂，確保了煤礦生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定。

3.5 機(jī)電一體化在煤礦開關(guān)的應(yīng)用

安全、智能、多環(huán)式真空電磁啟動(dòng)機(jī)在煤礦中具有很好的應(yīng)用前景。在50 Hz ，AC1 140 V的電源下，可以很好地對(duì)乳化液泵站噴霧泵轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)啟動(dòng)至停機(jī)全流程，并還可以對(duì)電機(jī)和電線進(jìn)行良好的防護(hù)。該設(shè)置采用了電腦控制電路，可充分發(fā)揮開關(guān)切換多項(xiàng)的作用。這種開關(guān)不僅可以當(dāng)一般的開關(guān)應(yīng)用，也可以當(dāng)一個(gè)雙速開關(guān)應(yīng)用，非常方便地進(jìn)行維修和管理。所以，將煤炭機(jī)電一體化質(zhì)量控制應(yīng)用于煤礦下，可使煤礦開采中有關(guān)的設(shè)備全流程運(yùn)行更為便利。

4 PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化控制中的應(yīng)用障礙

4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)不到位

由于煤炭機(jī)電設(shè)備在使用過程中容易受外界的干擾，加之煤礦作業(yè)條件較差，因此在使用前，應(yīng)制訂科學(xué)的設(shè)備計(jì)劃，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)電設(shè)備的失效不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且容易造成重大的安全事故，給企業(yè)的經(jīng)營和管理帶來很大的沖擊。要保證機(jī)電設(shè)備的使用效率，必須強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的綜合管理。PLC技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的運(yùn)用，能有效地保證機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行和控制的穩(wěn)定性。從機(jī)電設(shè)備計(jì)劃中可以看出，煤礦企業(yè)以提高生產(chǎn)效率為主，忽視了其操作效益，導(dǎo)致了其在實(shí)際操作中的設(shè)計(jì)不合理，未能充分利用PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化控制中的作用。

4.2 部分煤炭企業(yè)認(rèn)識(shí)不足

盡管機(jī)電一體化在煤礦開采中占有舉足輕重的地位，其自身的優(yōu)勢(shì)已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。也有一些煤礦公司，因?yàn)槿狈ψ銐虻馁Y金，無法引進(jìn)這種技術(shù)，或者因?yàn)槠渌囊蛩?，致使他們?duì)機(jī)電一體化缺乏足夠的了解，從而使得煤礦的生產(chǎn)和安全水平與采用了機(jī)電一體化的煤礦公司相比，仍有很大的距離。

4.3 機(jī)電設(shè)備安裝運(yùn)行體系薄弱

隨著現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新型PLC技術(shù)成熟程度不斷提高，使機(jī)電設(shè)備的改造和技術(shù)的整體效益得到了提高，因此煤炭企業(yè)必須引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，使其能夠充分滿足PLC技術(shù)的應(yīng)用需求。對(duì)現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備改進(jìn)方法進(jìn)行了剖析，發(fā)現(xiàn)由于技術(shù)工人素質(zhì)不高，工作責(zé)任心不高，造成了機(jī)電設(shè)備安裝作業(yè)時(shí)，技術(shù)系統(tǒng)不健全，嚴(yán)重地制約了PLC技術(shù)的使用效果。

5 PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化中的應(yīng)用

5.1 開關(guān)量邏輯控制

應(yīng)用PLC的開關(guān)量邏輯控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備等的操作進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，取代人工的勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)的自動(dòng)控制。在煤礦生產(chǎn)中，電磁門、送料系統(tǒng)采用PLC量邏輯控制時(shí)，電氣系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)均采用盤式收割機(jī)，保證了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的穩(wěn)定，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，消除不利的后果。

5.2 提升機(jī)改造中的應(yīng)用

在煤炭提升機(jī)的改造中，PLC技術(shù)的合理運(yùn)用可以使現(xiàn)有的設(shè)備體系得到最大的優(yōu)化，并對(duì)裝置的制動(dòng)器進(jìn)行更新。重視對(duì)潤滑油泵進(jìn)行優(yōu)化，提高了機(jī)電一體化的操作效率。當(dāng)采用PLC技術(shù)時(shí)，必須采用電子控制裝置發(fā)出命令，并在手動(dòng)操縱手把的情況下，打開主電動(dòng)機(jī)電閘。在生產(chǎn)過程中，利用PLC技術(shù)將電力控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送給主馬達(dá)，并根據(jù)信號(hào)的指示對(duì)主馬達(dá)進(jìn)行控制，從而提高了提升機(jī)的轉(zhuǎn)速，加快了提升機(jī)的工作性能，保證了提升機(jī)的改進(jìn)。

5.3 系統(tǒng)集控室中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，采用電子控制技術(shù)，利用傳感器對(duì)機(jī)電設(shè)備的操作進(jìn)行采集、分析，并將其實(shí)時(shí)傳送到公司的數(shù)據(jù)庫中，從而構(gòu)成一個(gè)科學(xué)的操作體系。PLC技術(shù)的正確運(yùn)用，保證了操作的安全性和操作人員的安全。通過對(duì)PLC技術(shù)的正確運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)置的故障報(bào)警，對(duì)各種故障進(jìn)行詳盡的記載，方便了以后的維修和保養(yǎng)。

5.4 過程控制

過程控制可以根據(jù)電流、熔點(diǎn)、溫度等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)控和管理，從而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。在對(duì)PLC歷史參數(shù)、輸入量、輸出量進(jìn)行對(duì)比的同時(shí)，把模擬量轉(zhuǎn)換成切換開關(guān)量，從而達(dá)到輸出的目的。通過對(duì)比判定，達(dá)到了基本設(shè)定的需要，使得生產(chǎn)系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要，在等候下一步工作命令的情況下，自動(dòng)地進(jìn)行停機(jī)和啟動(dòng)。模擬量是不斷改變的，如電阻，壓力，流量等。利用PLC技術(shù)對(duì)過程進(jìn)行有效的監(jiān)控，確保了生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.5 動(dòng)態(tài)控制

通過對(duì)PLC技術(shù)的正確運(yùn)用，可以對(duì)機(jī)電一體化控制進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化。以煤炭切割機(jī)來說，在使用技術(shù)切割時(shí)，PLC技術(shù)可以自動(dòng)判別出煤炭的外表，精確地確定切割線，并利用切割處進(jìn)行作業(yè)，保證了切割機(jī)的作業(yè)效率。與此同時(shí)，PLC技術(shù)具有較好的穩(wěn)定性和抗干擾性，能夠在煤礦生產(chǎn)中得到較好的推廣。在煤炭機(jī)電一體化中，PLC對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行了全面的監(jiān)控，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，對(duì)故障進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的處理，從而達(dá)到了降低故障的目的，同時(shí)還能夠有效地達(dá)到節(jié)能減排的目的。

5.6 保證生產(chǎn)的安全性

煤礦工人的生命安全無疑是煤礦生產(chǎn)、建設(shè)的重中之重，要全面落實(shí)安全第一的國家生產(chǎn)與建設(shè)政策。在煤礦生產(chǎn)條件復(fù)雜、潮濕、多塵的條件下，煤礦工人經(jīng)常長時(shí)間高負(fù)荷工作，嚴(yán)重危及工人的人身健康。PLC技術(shù)與煤炭機(jī)電一體化結(jié)合將使得采掘、輸送、提升等自動(dòng)化代替手工操作，從而大大提高了煤礦的安全性。

5.7 提高工作效率

以往那種落后的傳統(tǒng)的人工操作方法，現(xiàn)在已經(jīng)被現(xiàn)代的機(jī)電設(shè)備所淘汰，這不僅保證了煤礦的安全，還使傳統(tǒng)煤礦的生產(chǎn)得到了最好的提升，工人們的工作壓力得到了緩解，工作的速度也得到了很大的提升。隨著工作的日益高效，煤炭的開采工作的資源使用率越來越多，以前的人工操作已經(jīng)造成了大量的煤炭資源的流失，這樣的損失實(shí)在是太大了，而現(xiàn)在采用PLC技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合，既節(jié)省了人力，又增加了工作的速度。

5.8 增加了勞動(dòng)收入

在人工采礦和一般機(jī)器采礦時(shí)代，盡管付出了極大的辛苦，但因其工作效率低、煤炭產(chǎn)量低，導(dǎo)致職工薪酬相對(duì)較低。應(yīng)用PLC技術(shù)在我國的廣泛推廣，使得工人生產(chǎn)煤礦的生產(chǎn)率得到了很大的提升。煤礦公司的利潤大幅增加，工人們的收入和生活質(zhì)量都有了顯著的提高。

5.9 數(shù)據(jù)處理

對(duì)于煤炭機(jī)電一體化來說，在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的處理時(shí)，需要對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，這是一個(gè)很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。根據(jù)PLC技術(shù)的功能，能夠保證機(jī)電一體化運(yùn)算函數(shù)、預(yù)算矩陣指令，并在原有的要求的前提下，對(duì)其它指令進(jìn)行預(yù)算。運(yùn)用PLC技術(shù)，技術(shù)人員注重輸送、參數(shù)轉(zhuǎn)換，對(duì)參數(shù)的比較能力和處理能力進(jìn)行了深度探討。并以PLC技術(shù)為基準(zhǔn)，對(duì)機(jī)電一體化過程中的參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)。采用了機(jī)電一體化的方式，在預(yù)設(shè)系統(tǒng)的命令時(shí)，此技術(shù)可以將各運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行存儲(chǔ)，并根據(jù)系統(tǒng)的最佳參數(shù)命令，對(duì)各技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行精確的對(duì)比，把握各因素的差別，精確地確定最佳的設(shè)計(jì)方案。PLC技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)特性，能夠?qū)μ囟ǖ膬x器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、參數(shù)的實(shí)時(shí)輸出、數(shù)字表格的編制。在一般情況下的智能控制中，采用適當(dāng)?shù)膮?shù)，可以為煤礦企業(yè)的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

5.10 通信網(wǎng)絡(luò)

PLC技術(shù)的通信網(wǎng)路具有較強(qiáng)的操作能力，其本身的可靠性也與之密切。該中心以其強(qiáng)大的性能為支撐，能夠與其他設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)，為系統(tǒng)的煤炭機(jī)電一體化提供了依據(jù)。機(jī)電一體化的技術(shù)，能突出網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)點(diǎn)。采用機(jī)電一體化技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示和傳送要求，又能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。煤礦企業(yè)在開發(fā)新技術(shù)的時(shí)候，根據(jù)設(shè)備的工作狀況，對(duì)專用的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化，并與可編輯邏輯控制器進(jìn)行通信，并將有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，保證了系統(tǒng)的通信質(zhì)量。

6 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)煤炭機(jī)電一體化控制問題進(jìn)行了深入的探討，探討了PLC技術(shù)在煤礦的實(shí)際運(yùn)用中的優(yōu)點(diǎn)和關(guān)鍵，并對(duì)其具體的實(shí)施進(jìn)行了探討。PLC技術(shù)在煤炭機(jī)電一體化控制中的運(yùn)用，可以很好地適應(yīng)生產(chǎn)的實(shí)際需要，并且具有很好的適應(yīng)性。技術(shù)工人要熟悉PLC技術(shù)的基本原理和使用要領(lǐng)，要清楚其技術(shù)特點(diǎn)，注重其技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)的改進(jìn)，使其充分利用其在機(jī)電一體化控制中的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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