矿山电气中PLC控制技术的应用研究

2018-04-02岳佳伟

机械管理开发 2018年3期

岳佳伟

（大同煤矿集团四老沟矿，山西　大同　037028）

引言

PLC控制技术属于一种微型计算机可编程控制技术，其具有可靠性高、稳定性好等优势，被广泛应用于现代化工业中。PLC控制技术不仅能有效消除外界不良影响，具有良好的便捷性和广阔的发展空间。近年来，随着PLC控制技术的飞速发展，在现代化工业中PLC控制技术已逐步取代了传统继电器来执行控制作业[1]。

当前我们所用的PLC所包含的部件主要有：中央处理器、输入输出接口、电源模块、扩展接口等，其内部各部件的连接主要靠的是电源总线与数据总线。I/O板、内存块、显示面板、CPU板等是当前固定式PLC技术的主要组成部分。机架、I/O模块、电源、CPU为模块式PLC技术的主要组成部分，在实际生产中，我们可按相关配置原则科学、合理地组合这些模块，以达到可自动化控制电气设备的目的。

1PLC的工作原理

PLC的具体工作流程如图1所示，主要有输入采样、执行、输出刷新。PLC输入采样效果的好坏，会直接影响后期执行情况，影响到PLC具体控制效率。在执行阶段，经采样后的数据，所用的PLC控制技术会应用梯形图模式，依据之前数据，对用户程序进行扫描，借助左右、上下的具体计算顺序，对逻辑结果进行深入分析。在执行时，采样数据的状态及大小应确保不变，并应确保系统控制命令可直接获取相关指令，以实现最终的PLC控制。而对于输出刷新阶段，其作为整个PLC控制系统的最终步骤，应按照显影数据来对控制结果进行输出与必要的存储，通过输出相应电流，来实现对电气设备的高效、可靠控制[2]。

图1　PLC的工作流程图示

2　PLC控制技术在矿山皮带运输机上的应用

皮带运输机具有运量大、维护简单、操作方便等优点，已被广泛应用于国内各行各业，主要是煤矿行业，当前几乎所有的煤矿企业都已离不开皮带运输机，但人们在实际应用中发现皮带运输机时常会发生皮带跑偏、撒料、打滑、发出异常噪声、皮带发生断裂、减速机发生断轴等故障，这些现象的出现已严重影响到皮带运输机的安全、高效运行。对此，如何改善运输机保护系统，使其更完备，更先进也显得越来越重要。就皮带机运行现状而言，我们可依据皮带运输机常发生的各种故障，把传感器安装于相应的故障区，一旦发现皮带运输机即将发生故障，装设的传感器可把皮带运输机运行情况第一时间传递给PLC，然后由PLC控制系统进行相应的调整控制，以改善皮带机运行状况，更好地保障安全生产。

可安装很多传感器位于皮带机可能出现故障的部位，当皮带机发生故障后，装设的传感器可第一时间把故障信息传递给PLC，经PLC分析处理后，再把控制指令传送至控制电路，控制电路故障指示灯亮表明该部位发生了故障。故障指示系统发出报警后，相应的皮带机停止运行，直到成功排除故障后按下复位按钮，故障指示灯变绿后皮带机才能正常运行[3-4]。

3　PLC控制技术在矿山井下风门中的应用

把PLC控制技术应用于控制矿山井下风门，可取得很好的控制效果。通常在矿山开采作业中，矿井风门两侧会存在压差，加之矿山风门面积一般较大，因而在开启风门的过程中需克服一定阻力，若用人工方式开启较繁琐，且具有一定开启难度。为有效解决上述问题，可应用PLC控制技术通过控制气缸传动，让气缸带动风门进行运动，这样便可顺利开启风门，与此同时，可在风门上开设部分小风窗，借助小风窗来平衡风门两侧压差，这样可使风门的开启阻力更小，以便轻松顺利地开启风门。另外在开启电动风门时，系统会发出控制信号来控制风门，可借助电磁阀来带动油缸活塞运动，以顺利开启风门。在实际开启风门的作业中，若开启角度达到适合行人，车辆能正常通过后，即可停止开启风门。当需要关闭风门时，可让控制系统发出相反信号，让电磁阀运动方向发生改变，这样便可关闭风门[5]。

4　PLC控制技术在矿山提升机中的应用

由于矿山提升系统电力传动特性通常较复杂，因此人们在改造矿山提升机控制系统时，一般都是通过应用一些晶闸管变流器以及PLC控制器等来控制矿山提升机械。在应用PLC控制技术控制提升机时，首先需对提升机控制系统进行改造，改造期间为确保提升机能良好运行，可先适当保留旧系统中的主电机及部分机械。可先在旧操作台处适当安装新操作台，并应逐步调整优化电枢回路。在旧系统向新系统过渡切换作业中，可通过应用控制多路插头法，对提升机中的制动润滑油泵进行更好的控制，在新系统改造好后应先进行调试，经多次调试确认没问题后，才可投入运行[6]。在投入运行一段时间后，还应安排专业人员进行检修维护，在实际检修维护作业中，一旦发现存在安全隐患，应及时进行处理，以确保整个提升系统运行的安全性、稳定性。