PLC 技术在矿山机电控制中的应用价值分析

张坚飞

（云南迪庆矿业开发有限责任公司，云南 迪庆 674400）

针对矿山采选工作而言，其是矿业中一个非常重要的工作内容，对开展工作水平以及效率的提升具有很大的影响。而将PLC 技术科学的应用于矿山机电控制中，不仅能够有效的提高矿山开采质量和效率，还可以从整体的角度上推动我国矿业的进步和发展。

1 PLC技术概述

PLC 技术是一种应用在工业环境的自动化控制器，与以往的技术相比，其操作非常便利，功能相对齐全，并且可以实现自动计数以及计算时间于一体化的自动化控制目的，大大提升了整体的工作效率。同时，PLC 技术也可以作为一种可编程的自动化控制器，与传统的系统不同，这一系统不会有太多的局限，其灵活性非常高。同时，科学的采用该技术，也可以让经济效益得到全面提升，因为这一技术的柔韧性相对较好，可以实现信息自动化，再加上这一技术具有较强的抗干扰能力，在应用期间相对便捷，能够有效的促进工作效率提高[1]。

从整体的角度分析，PLC 技术在对控制功能进行实施的过程中，可以将其分为三个阶段。

第一，采样输入阶段。对于这一阶段来说，其主要是在一个程序周期内，对 PLC 输入端进行扫描，并将扫描结果写入输入状态锁存器，用于后续程序控制。在未执行完用户程序之前，即未到下一个程序周期，输入状态锁存器值不改变。

第二，执行用户程序阶段。在进行这一阶段的过程中，PLC依据输入锁存值，逐步（逐行、段）执行用户程序，依次得出计算结果，并将结果写入输出寄存器。

第三，刷新输出阶段。这一阶段中用户程序执行完毕，刷新输出寄存器并锁存，直至下一个周期之前不再改变，输出锁存改变后驱动外围控制电路控制电力元件实现电力控制。之后再次扫描输入端，进行下一个程序周期。

PLC 技术进步，使得编程的语言更加简洁化，让人们更容易理解，在遇到问题时，可以很容易地进行在线修改。因此，将其广泛的应用在自动化控制设备中，尤其是矿山机电控制中，能够进一步提升矿山采选效率，也为企业带来更大的经济效益。

2 矿山机电控制应用价值

2.1 对矿山采选老系统进行改造

由于近年来科学技术水平提升速度的不断加快，致使新技术运用成本大幅度下降，另一方面人力资源单个成本大幅度提升，人工成本在整体成本占比很大，从而推动了“机械化换人，自动化减人”活动的开展。老矿山经过多年发展，必定会留下很多老设备，而老设备机械本体依然完好，效率依然较高，但是电气控制方面早就过时，这将带来的结果会是需要大量人力巡检、维护，设备故障高发，安全压力大，这为 PLC 运用提供良好的市场。PLC 高度集成，将大大降低节点故障，同时可以集成大量仪表，加入程序后实现监控、维护自动，减少巡检、维护人工，提高运转率，降低安全风险。如 ：在对老式提升机进行改造的过程中，对 PLC 技术进行应用，与其他的设备而言，可以将直流主电机以及机械部分保留下来，加入电机定子、轴承、转鼓轴承温度，震动监测，钢丝断裂监测，位置、深度测量，压力监测、控制，电机电压、电流以及保护设定等，实现提升机设备监控、报警、安全管控自动化，启动、停止程序化，提高设备运行效率，降低安全风险。又如选矿中对传统磨机控制进行电气自动化改造，增加轴承、电机温度，高压电压、电流，油系统油流、油压、堵塞，齿轮温度，励磁、启动、气动离合、多点震动监测等，全面监测设备运行状况，记录运行数据，全自动控制各元器件，从而大大减少操作、维保人员，降低设备事故，特别是重大设备事故，大为减轻安全压力。

改造技术力量，既可以依托自身力量，也可以寻找技术实力强大技术商，对于大多数矿企而言外委比较现实，符合实际。

2.2 自动化系统中现场终端控制

在构建全自动系统中，PLC 可作为局部、现场自动终端，PLC 依据现场环境和集控中心数据运行自身程序，发出相应操作指令。这样的系统中，终端 PLC 一方面可以集中上传现场数据，降低通讯构建难度，另一方在通讯不畅或其他突发情况下运行自身程序，可以维持现场生产秩序，防止设备损坏、安全事故。如 ：井下通风风机，通过 PLC 控制，PLC 通过光缆设备 Prof i bus总线接口上传风机运行状态信息，集控室可以察看运行数据，实现远程启、停止，干预 PLC 运行，在现场环境变化出现极端情况下，PLC 运行自身程序停止风机运行，开启相应风门、启动其他风机，以达到保护设备、安全管理目的。

2.3 能够达到矿井下风门自动闭合的效果

在具体的矿山工作进行过程中，应用的手段很多都是人工操作，这些手段的应用，存在着很多不便利之处，工作效率也不高。而随着现代化技术的发展，在工作期间，科学的对 PLC 技术进行应用，可以有效的对矿井下风门的结构组织进行分析，并对远红外线的感时器进行借助，达到矿井下的风门自动闭合效果，不仅节约了人力，也在一定程度上节省了资金[3]。同时，在对PLC 技术进行应用的过程中，首先应该将窗户打开，然后再开门，因为风门的压力差相对较大，再加上规模也具有庞大性，所以采用这一办法可以有效的促进后续工作进行。

3 实际操作弊端分析

由于新技术运用成本大幅度下降，人工成本上升较大，从而推动了“机械化换人，自动化减”活动的开展，促进了 PLC 的推广运用，但是实际推广运用也存在诸多弊端。主要表现为 ：①虽然现阶段国家也已经强化了对 PLC 技术的应用，但由于这一技术在我国的起步相对较晚，所以，与国外的一些国家相比，这一技术在我国应用的经验较少，技术也不够成熟。②因前述原因，导致整个市场 PLC 技术储备、技术人才偏少，技术人才薪资较高，技术费用高，影响使用与推广。③因人工费用较高，矿山经济效益下降，企业为了自身的发展，减少了高端人才，使得多数矿企高等级操作、维护人员偏少，已有人员使用 PLC 能做到，但是很难维护、特别是依据工艺、技术改变修改 PLC 程序，如果PLC 出现了系统方面的问题以及故障，那么很多技术人员无法进行维修，必须要对设备进行更换，这使得 PLC 技术难以大面积运用。④ PLC 价格相对较高，在简单系统中、需要经常拓展、更改的系统中就没有简单电气来的实惠，如一套温控系统，正常用温控控制器，没有必要使用 PLC。所以，在今后的矿山行业发展中，为了可以更好的促进自身发展，一定要强化对 PLC技术的应用，积极的探索，主动学习国外先进经验，然后结合实际工作情况，适当的对这一技术进行革新 ；同时作为国家、行业层面需要促进 PLC技术培训、学习，培育大量懂技术、会运用的人才，储备大量的 PLC编程、技术资料，减少壁垒，降低 PLC运用成本，让 PLC 不再高深，就像普通电气那么运用普遍、普通，这样必将缩短差距，提升 PLC 技术水平。

4 结束语

在具体的矿山机电控制工作进行阶段，有效地对 PLC 技术进行应用，除了能够对矿山的整体工作效率进行提升之外，还可以从根本上推动矿山机电控制的整体发展进程，有效提高了现代科学技术水平。因此，为了可以更好的迎合时代发展，满足当前社会的整体进步需求，在今后的发展期间，相关人员应该结合实际情况，科学的对这一技术进行应用，适当的进行优化，及时的进行更新，保证 PLC 技术能够在矿山机电控制中发挥出其应有的价值和作用。