论PLC自动化技术在矿山的发展

车程远

摘 要：随着当前我国经济技术的飞速发展，在科学技术上也取得了非常大的成果，在矿山事业的发展中，矿山电气设备对于自动化技术的运用越来越广泛，由此也就推动了PLC 技术的飞速发展和壮大，作为一种非常重要的自动化设备，PLC 技术具有很稳定的性能。而且抗干扰性能也比较强，同时在语言编程上的难度相对也比较低，而且其还具有可以在线修改的优势。当前在多个生产领域中，PLC技术已经有非常广泛地运用。因在矿山开采中对于自动化技术的运用相对比较多，其不但可以显著提升矿工企业的生产效率，同时还可以降低对能源的消耗，最终实现对企业经济收益的提升。文章就重点展开对这一问题的分析与论述。

关键词：矿山；PLC技术；发展

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0079-02

1 矿山开采中应用PLC自动化技术的必要性

当前的矿山作业过程中，主要的运输设备和辅助运输设备主要还是电机车，所以对于现代化的矿井建设而言，一个最重要的途径就是能够配置一套高效、安全的信号集中闭塞系统，现如今，随着矿山工业的不断发展，尽管一些矿已经有了信号集中闭塞系统的配置，有效改善了效率落后和运输系统安全问题，然而很大程度上，此类系统主要采用的还是继电器控制，所以一定程度上来说，这种控制技术还是比较落后的，导致信号收发并不可靠，而且受到特殊的矿山施工建设环境的影响，导致整个系统的信号机指示并不准确，并且時长会有安全事故的发生。部分大型的矿信号集中闭塞系统的主控元件还是PLC技术，然而在各种信号的采集以及道岔的司控上仍旧存在着比较大的问题，所以加强对信号采集以及司控道岔等问题的处理还是比较关键的一个问题，也能够实现信号集中闭塞系统实用、可靠以及方便，最终帮助矿山企业带来极大的经济效益[1]。矿山施工建设中采用PLC技术具有很强的扩展性，系统的扩展问题能够结合矿山实际生产需求来进行，如果整个系统的采用模块化设计，那么系统中全部的模块都可以实现带电插拔，对于后期的更换和维护也具有很方便的意义。系统采用了不间断电源供电模式，能保证内部数据参数的安全性，提高了系统的稳定性。

成本自动化较低的话，对于已有的生产工艺并不要求其做出重大的改变，因为所涉及的投资风险相对比较少，并且关系到的范围主要集中在基础自动化部分中，也就是对过程自动控制、供电自动化控制、执行自动化以及检测和传感自动化等。通过借助PLC技术等一些新系统加强对系统性能的增强和掌控，可以促使矿山机电在技术水平上会有一个明显得提升。运用数字通信最显著的优势就是比较容易加密，而且其具有很强的抗干扰能力，能够实现多种信息的交换和传输。所以为了妥善改变煤炭工业的技术现状，加强对煤炭工业的管理，最终促使煤矿系统从现在的通信系统朝着数字化的方向转变。现如今，占据着主导地位的还是模拟通信，因此要想朝着数字化方向的发展也需要一个很长的过程。现如今，煤炭工业已经在很大范围上采取光线技术、监控技术，数字通信的研究开始取得了一定的基础和条件[2]。

2 矿山发展中PLC自动化技术的概述

2.1 PLC技术的简要概述

现如今，针对PLC技术的界定还欠缺比较统一的概念，一般根据国际电工委员会的概述，主要还是将PLC技术称为可编程控制器，也就是说在一个特定的工业环境中运用的数字运算操作电子系统，PLC技术自身主要采用的是可编程序的存贮器，然后对数字化指令加以执行，以此实现对各类型机械的生产过程和生产进行控制。PLC技术主要由：输出接口、外部设备编程器、电源模块、中央处理器、输入接口等部分组成。PLC技术主要分成外部系统与内部系统两个部分，数据总线、地址总线、控制总线和电源总线将系统内部各个部分加以连接，PLC技术与控制装置构成了外部系统，PLC技术主要由模块式和固定式两种结构组成。通常来说，模块式PLC的各个组成部分可以按照一定的规则组合配置，而固定式的PLC是由各元素组成的一个不可分割的整体[3]。

2.2 PLC技术的特点分析

根据PLC技术的组成来看，模块式的PLC组合结构可以显著提升整个系统的便利性，而且其抗干扰性也比较强，同时编程语言也比较简单，可以实现对其的在线修改，因此具有比较强的可靠性，具有很广的应用性。因此在不同行业中的应用价值也非常的突出，比如开关的逻辑控制、机器人、自动装置的控制以及多级自动控制等。矿山机电设备的自动化程度要求在煤矿现代化和机械化发展的过程中逐渐增高，PLC在此背景下得以应运而生，促进了煤矿事业的发展。

3 PLC自动化技术在矿山发展中的应用

3.1 PLC自动化技术在提升机中的应用

（1）保留原有的提升机械和直流主电机，保障旧有提升机系统可以正常的运转。将原有的操作台除去掉，然后设置新的操作台，对电枢回路加以调整。新系统在调试阶段性能稳定性较差，为确保生产的顺利进行，需要借助老系统进行必要的辅助；在条件和环境特定的情况下，旧有系统则能够永久留用。（2）调试工作和改造安装工作应当由维护人员来进行负责，在调试和改造安装工作中全程参与期中，最终实现对安装质量的综合控制。在对设备进行安装时，应当对其进行实时的电控监测。传感器的监测和校准可通过在线送电的方式进测试，要保障各个测量参数与提升系统的实际相对应；提升旧有系统时，需要对各个部分进行检测，最终实现对一次性无误的切换。PLC控制系统与老系统能够实现对装卸系统的在线调试，最终提升信号控制系统，能够减少全面调试的作业量，最终切实提升工作效率。

3.2 PLC技术在胶带机中的应用

在矿井生产运输过程中，胶带机是非常重要的设备，通常其驱动方式主要是电机+耦合器的方式，将智能变频器引入之后，可以显著地提升整个设备的节能效果。然而很大程度上并没有将变频器的节能效果发挥到最大，尤其是当胶带机运输物品只有掘进开采的煤矸时，基本上类似于空载的情形。如果在这种情况下，设备仍旧保持全速运转的状态，很有可能造成大量的电力资源的浪费。因此要想显著降低电能资源的浪费，在胶带机中增加PLC控制系统，利用控制网通信模块实现对地面调度系统的全面信息化连接，进而实现变频器的动态变频，节省了电力能源[4]。

3.3 在其他方面的应用

PLC控制系统还可应用在井下风门以及选矿工艺中。矿山井下风门两侧的空气压力不相等，两侧的压力差给风门的开启造成了很大障碍。为解决该类问题，研究人员利用气缸转动所产生的带动作用开启发风门，同时利用小风窗解决风门两侧压力差的问题。作业中选矿是不和缺少的一个环节，选矿工艺的好坏主要由磨矿分级作业决定。磨矿分级的自动化控制主要是通过功率变送器完成的，通过对磨机运行期间电流的检测，对其进行分级，然后调整磨机的工作状态，这种工作方式不仅保证了系统自我诊断功能和校正功能的顺利实施，又为磨砂效率的检测提供了合理数据参考。

4 结语

现如今，在矿产资源上我国已经出现比较紧缺的情形，但是随着农业和工业的迅猛发展，对于矿产资源的需求量也不断增加，对于矿产企业而言，其面临着非常重大的挑战，所以深化对矿产资源的有效开采和运用，不但能够显著地提升市场的竞争实力，同时也能解决矿山企业在发展过程中面临的一些比较关键的问题，落实自动化技术的应用，对于提升作业效率和设备运行的质量，降低能源消耗均具有极大的现实意义，需要引起深入的重视和研究。

参考文献

[1]周子健.矿山电气中PLC控制技术的应用[J].硅谷，2016（13）：388+389.

[2]赵新洲.矿山电气中PLC控制技术的实际运用[J].技术与市场，2015（24）：113-114.

[3]张中文.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].科技视界，2015（28）：144-145.

[4]蔡辛.PLC技术在矿山机电设备中的应用[J].神州，2016（27）：233-234.