简述PLC技术在矿山机电控制中的应用

马洪亮

（西山煤电集团公司圪堆煤业有限公司，山西 临汾 042403）

引言

在矿山的开采过程中经常会用到PLC技术，随着PLC技术的广泛应用，矿山机电控制的自动化水平有了显著提高，这也是近几年矿山开采得到大幅度提升的原因之一。但是为了能使PLC技术更好应用到矿山开采过程中，对该技术的研究分析至关重要。笔者就PLC技术的特点分析了其在矿山机电控制中的应用，并对此进行了详细阐述，以供行业人员参考与借鉴。

1 PLC技术的含义

PLC技术在不同的研究领域的定义不尽相同，在本节研究的矿山领域PLC技术是应用在工业环境中可以运用数字操作系统且可以实现编程的一种逻辑控制器。该技术的主要表现形式是可以通过编程来实现存储的功能，能够存储包括算数、计时、排序等一系列指令在内的内容，当接收到指令时采用多种方式的输入和输出加以控制，以达到对不同程序的控制作用［1］。

PLC技术在应用时能够与多种系统组合，在运行的具体过程中也具备诸多优点，比如抗干扰能力强，在数据传输的过程中可靠性良好，而且使用起来操作灵活并且方便。随着矿山开采事业的不断扩大，PLC技术在矿山机电控制中的应用日趋广泛，并且占据着无法取代的地位。在矿山开采领域，以往主要是应用继电器控制设备，此类设备是通过各个硬件之间连线组合起来的，主要是通过并联和串联的形式组合在一起的，但该控制设备存在很多缺点，在连接时需要大量的连线，这样就会导致各连线之间的触点较多，连线也会十分复杂，并且设备体积比较庞大，导致占地面积很大，需要很大的放置空间，同时触点多也会使得其耗电量大大增加。该设备在形成系统后就很难对其进行改变，这样一旦系统需要调试或者是需要改变就会十分棘手，其特征和性能都不容易改变，不利于煤矿事业的发展的。在设备运行的过程中，各连线之间的触点很多，由此增加设备的不稳定性，在每次开关设备时这些触点之间会产生摩擦，会有接触，不利于延长机器的寿命，致使机器提前老化。

由上述可知，综合原来的继电器设备和先进的PLC技术来看，我国在矿山机电设备的控制应用上已经取得了相当大的进步［2］。

2 PLC技术在矿山生产中的应用

2.1 PLC对矿山老式提升机进行改造

PLC技术有助于矿区的老式提升机的改造，改造提升机的电流，实现这种改变主要是通过一个大功率的控制器和一个大功率的晶闸管来实现，这是目前改造矿山机械行之有效的办法之一，实现该目标的过程主要有以下几个步骤。

其一是实现操作台的转变，要先将原来旧的操作台移到一边，将操作台整体搬移，为新的操作台的安装提供有力的条件，在改造提升机的过程中还要继续使用原来旧的系统，并在旧的操作台上进行调试。其二是实现新老系统之间的完美转换，为了方便新老系统进行转换，要在回路上安装一个能实现新老系统相互转换的转换器。在安装新系统时，旧系统也要保留下来，在必要的情况下或者是空间允许的情况下新旧系统要一起保留下来，旧系统可当作备用系统。其三是严格控制安装过程中的质量问题，负责安装新的系统的人员务必是经过严格培训后的人员，只有经过层层筛选的人员才可以参与新系统的安装，安装的人员要有熟练的操作技术，积极参与将来设备的维护，这样才能保证为系统以后的维护提供有力的条件。其四是尽可能减少调试系统的时间。在安装系统之前就要对各部位的安装位置以及安装的先后顺序非常了解，并严格按照事先规定好的步骤加以安装，在传感器安装完毕后要给电进行测试，对事先预设好的参数都要进行校对，以保证安装好的系统和实际要求相符。

提升系统时要把每一部分的运行情况都要在电脑里逐步检验，使系统的提升可以一次性准确无误的完成。除上述之外，还要加强新旧系统的联合控制。在完成系统的提升后，应当用原来旧的系统的控制器对新系统加以调试。在新旧系统的联合控制下可以减少系统在调试过程中的很多困难，加强信号的控制，并且一次性的推动系统的装卸载程序，这些工作均有助于减少系统在调试过程中的工作量。

2.2 实现井下风门的自动启闭

在矿山的开采过程中，一般井下风门的开启和闭合都是人为来控制的，基本上均是人工操作。但是由于井下风门所承受的压力非常之大，这样就会使风门操作者的难度增大。人为地对风门的开关进行控制十分不便，严重的还有可能会导致风门的损坏［3］。PLC技术可以有效改变这一现状，其可以通过红外感应装置来对进出的车辆进行检测，不再需要人工控制风门的开关情况，可以使用可编程的控制器来实现风门的开关，实现自动化的控制。通过风门的自动化控制装备，可以保证车辆有秩序地进进出出，还可以保证进出车辆的可靠性和安全性，当车辆通过时，风门可以自动开启，车辆进入后风门又会自动闭合，这样就会使得矿山的运营成本大大降低，继而减少资金的投入。在开启时要求有一定的先后顺序，要保证先开窗户再开门。其原因就在于风门面积通常较大，风门两侧的压强很大，为了减少在风门开启时两侧压强差带来的不稳定性和不安全性，一般会在风门上安装面积很小的窗户来平衡风门两侧的压强差，以增加风门的安全性和可靠性。增加一个小窗户就可以使得风门开启时的压力减小，这样也会使得风门更容易开启，也可以延长风门的使用寿命。

风门和小窗之间的配合开启和关闭主要是通过以下描述来实现的：通过PLC技术的控制，首先会通过红外线和红外线的传感设备对车辆予以检测，检测完毕后，风门会接收到开启的信号，这时风门会将开启的信号通过一个电磁阀传给小窗，电磁阀在接收到信号时会向系统进行供气，活塞会因为气体的推动作用而发生移动，风门上的小窗会因活塞的挤压运动而开启，小窗开启后，风门也会随之开启，但是当风门到达预定的位置时将不再发生移动，通过这样风门便开启了。风门的闭合过程则与上述过程相反，风门的闭合是先通过活塞的反向运动使得小窗先关闭了，进而使风门关闭。

2.3 利用PLC技术改造下运胶带机

KZP系列盘式可控制动装置在矿山机电控制中得到了广泛应用，此装置主要由三部分组成，分别是液压站、制动装置和电控系统［4］。这三部分中的制动装置是通过和制动盘摩擦产生制动阻力，再借助外界的力量从而改变制动力。KZP系列盘式可控制装置主要是通过利用电动机的输出轴和输送带上的速度传感器来收集胶带工作时的各项数据，最后由显示器来显示最终的数据。当所监测到的数据大于正常设定的数值时，可编程控制器可自行减小数据以达到系统稳定的状态，进而对控制系统进行控制，从而实现胶带减速，当监测到的数据小于设定值时则调节过程则是相反的。

3 结语

现如今，PLC技术在自动化的控制领域占据了不可或缺的地位，在我国矿山机电设备控制中得到了尤为广泛的应用。从当前煤炭事业的发展情况来看，PLC技术不仅有助于提高机电控制的自动化水平，也有助于推动煤炭行业的蓬勃发展，促进了矿山经济的发展。综合以上来看，研究PLC技术在矿山机电控制中的应用有着十分重要的现实意义。

［1］ 李伟.关于PLC技术在矿山机电控制中应用的研究［J］.黑龙江科技信息，2014（15）：12-13.

［2］ 顾升利.解析矿山机电控制中PLC技术的应用［J］.信息通信，2013（1）：13-14.

［3］ 赵小军.矿山机电控制中PLC技术的应用［J］.机械管理开发，2012（5）：61-62.

［4］ 王荣华，张燕斌.PLC技术在矿山机电控制中应用研究［J］.现代商贸工业，2011（6）：18-19.