PLC技术在矿山机电控制中应用研究

孙洪飞

摘要：随着煤矿事业的发展和科学技术的进步，自动化技术也随之获得了长足的发展，尤其是PLC技术凭借自身的优越性得到了十分广泛的应用，由此促进了矿山机电自动化控制水平的大大提高，同时也推动了我国经济的迅速发展。由此可见，进一步加强PLC技术在矿山机电控制中的应用尤为重要。就此对PLC技术进行了深入的分析及研究，并着重探讨PLC技术在矿山机电控制中的具体应用。

关键词：PLC技术;矿山机电;控制;应用

引言

PLC作为自动化控制领域中的重要控制设备，其在矿山机电设备中的应用，不仅使得矿山机电自动化控制水平得到了相当大的提升，还为我国煤矿企业的安全生产，我国的经济发展奠定了坚实的基础。也正因如此，如何加强PLC技术在矿山机电控制中的应用研究则显得尤为重要。下面本人结合个人实践工作经验，从PLC的含义及其结构入手，对矿山机电控制中PLC技术的应用进行深入的分析，以供参考。

一、PLC技术的应用可行性和工作原理

（一）PLC技术应用的可行性

PLC技术操作简便，采用梯形图形式，通过编制相关程序完善设备的逻辑控制程序，以此控制整个机电设备，有效提升控制成效，可实现控制的快捷性和維护的方便性;系统内占用空间小，连接和拆装均非常灵活，可使用于多种场合。PLC技术的应用能大大减小控制体系所占的空间，提升工业作业的完成度，促使操作控制的连续性和有效性，减少能源损耗，提升工作效率，以此达到提高经济效益的作用。

（二）PLC技术特性分析

1.逻辑处理速度快

PLC在逻辑处理能力上采用云指令操作平台，操作指令每秒处理的数据信息多达上百条。这样便能在有效时间内对PLC内的数据信息进行抽样、量化及编码，云计算利用框架计划程序应用功能实现终端系统数据库输出，假设终端系统在运行过程中，定时监控数据流量，并且完成数据资源传递，一旦在传输过程中发现数据字段信息丢失或更改，该框架计算程序便会自动切换至重新申请重发模式，保证数据库数据信息的精确性。

2.安全配置高

PLC安全性主要体现在硬件设施与软件设施配置高。在机械设计结构上，PLC能够自动调节运行温度，当设备处于大功率运行状态时，内部电路板温度便会上升。当温度超过一定范围时，便会造成终端运行系统处于瘫痪状态。而PLC内部采用温度控制系统，温度超过一定范围时，便会降低终端系统的运行功率，保证温度处于50℃左右。在软件安全配置结构上，利用数据定时监控程序，定时监测数据信息的动态变化。PLC在监控过程中设置了数据信息循环定时器，数据为100m/s，这样便通过数据时刻进行安全监测。当超过监测定时时间时，PLC则会停止工作。假设数据流经信息时间没有超过监测时间，则运行系统开启重复起始状态。

二、PLC技术在矿山机电控制中的应用

（一）PLC技术在提升机中的运用

随着PLC技术的不断发展，人们利用可编程控制器以及大功率晶闸管变流器实现了对矿山老旧提升机的原继电器控制改造，主要操作步骤如下：（1）保留直流主电机以及部分提升机机械，保证矿山老旧提升机的老系统持续运行，搬移原有操作台，设立新操作台，调整电枢回路，添加转换刀闸，利用新旧系统转换刀闸，实现对新老系统的转换工作。利用多路航空插头来控制新老系统的切换，进而实现提升机制动系统润滑油泵的控制工作。同时，在新系统调试期间，老系统仍旧可以继续工作，以备新系统调试的不时之需，且在特殊情况下，老系统需要永久保留。（2）进行改造安装时，尽可能的选用将来的维护技术人员进行安装，实现全过程参与，严格控制安装质量。且在安装的过程中，要实现电控监测，密切监测井筒位置开关、行程以及不同的机械润滑制动系统的状态等，科学有效的缩短新系统调试时间，利用在线送电测试来监测和校准传感器，保证其每个测量参数都和提升系统的实际相对应，检验老系统提升时每一部分持续的运行过程，实现高效率切换工作。（3）老系统可编程控制器系统来提升装卸载系统的在线调试工作，能够实现提升信号系统控制的一次性调试，有效的减少了调试工作量。动态试验传动回路中闭环系统的稳定性，也促进了全系统空载以及重载测试运的实现。（5）合格之后进行装煤重载试运行，最终成功改造矿山老旧提升机，实现全载全自动方式的提升。

（二）PLC技术运胶带机中的运用

随着机电液一体化的实现，KZP系列盘式可控制动装置也被人们运用在矿山机电控制中，其主要是由三部分组成：液压站、制动装置和电控系统。其中，制动装置通过闸瓦与制动盘摩擦产生制动力矩，再借助于液压站的调节作用改变制动力。通常情况下，设备正常工作时正压力为0，系统的油压达到最大值，制动闸处于松闸状态，闸瓦与制动盘之间有1.3mm左右的间隔，设备在进行制动时，首先分析工况，电液控制系统自动发出控制的指令，设备自动减小油压实现制动控制，理论上，当环境温度为400℃时，盘式可控制动装置的制动频率为10次每小时，且盘面温度<1500C。液压控制系统实现了双回路完全对称结构，能够对下运带式胶带输送机及时进行软制动。KZP系列盘式可控制动装置利用电动机的输出轴以及输送机上的速度传感器来密切控制运胶带工作时的各项监控数据，然后由可编程控制器进行数据检测显示。

（三）PLC技术在井下风门中的运用

通常情况下，风门两侧的空气存在一定的压差，且风门的面积很大，开启压力大约为40kg左右，当风门开启时，压力促减小为5kg，无法继续开启，增加了风门开启的困难。然而为了避免这一情况发生，有研究者通过设计了气缸传动带动风门，在小风窗的帮助下实现风门的开启。电动风门，其主要工作原理：系统首先发出控制信号，电磁阀带动油缸活塞运动，进而实现电动风门开启，当风门开启角为90度时，停止开启，车辆和行人司以通行。关闭风门时，系统依旧发出控制信号，电磁阀换向转动，带动油缸活塞向回运动，继而带动风门转动，直至关严。

三、总结

综上所述，PLC技术在矿山机电控制系统中发挥了非常关键的作用，其不仅能够稳定系统电压，实现全载全自动方式的提升，还可以保证机电控制系统的质量和运行的稳定性，达到了降低损耗，节省能源，减少劳动力的目标，为矿山带来了巨大的经济效益。