简述PLC技术在矿山机电控制中的应用

王峰

摘要：在现代自动化领域创新发展的背景下，控制技术也逐步增多，PLC技术就是其中的关键技术，该技术在长期应用中也逐步完善及发展，并在矿山机电控制中得到了高效应用，为煤矿事业的发展提供技术保障。本文先分析了PLC的工作原理，然后对其具体应用进行研究。

关键词：PLC技术;矿山机电控制;应用

1 PLC工作原理

首先，输入采样。该环节系统对输入数据进行扫描和读取，然后储存至 I/O 单元。在 PLC 控制链条中，输入采样是最重要、最基本的环节，数据输入后即定性，后期输入数据的变化都不会导致 I/O 单元数据的变化。操作时输入脉冲信号时应注意宽度需超过PLC扫描周期，以免系统无法读入;其次，用户程序执行。PLC 系统在该环节根据梯形图模式扫描用户程序，先对左边控制线路进行扫描，遵循左右、上下这一顺序利用逻辑运算处理控制线路，按照结果对计算机软盘内逻辑线圈的状态实施刷新。与此同时，用户执行程序时，I/O中输入采样状态以及数据无改变，所以在执行相关程序时假设立即使用 I/O指令即可直接存取 I/O点;最后，输出刷新。PLC控制系统中，输出刷新环节是CPU最后一个运作环节。CPU在该阶段根据存入 I/O中的对应数据实施刷新，并将输出锁存，经由输出电路驱动外部设备。

2 PLC技术在矿山机电控制中的应用

2.1在矿山提升机改造中的应用

伴随PLC技术的创新，技术能效也在逐步增强，自动化控制的技术措施及手段因此而丰富化，基于大功率晶闸管变流器及可编程就控制器，可实现对矿山老旧提升机中原继电器的优化及改造，提高旧系统的运行效率，改善原有落后的系统模式。在实际改造阶段，需先将旧操作台挪走，重新创设新型操作台，结合既有参数调整电枢回路，并在系统中增加转换刀闸，增设新旧系统转换刀闸，由此实现在新旧这两个系统中对工作模式的自由转换。与此同时，还需以多路航空插头切换性的控制新旧系统，形成对提升制动系统润滑油泵的控制能力。新旧系统的衔接性配合中，即使新系统正在调试，旧系统的运行及工作状态也不会被改变，旧系统可以看成是对新系统调试中的一种填补，旧系统在部分特殊状况中也应采取永久性保留措施。在对矿山提升机进行改造的过程中，因应用了PLC技术，安装及改造作业都需由专业维护人员负责，不仅需全程参与，更需对改造工作进行监督。在实际安装作业中，都做好电控监测工作，井筒位置开关、机械润滑制动系统工作状态等情况等需纳入到监测范畴中，提高系统调试效率，缩短调试时间。在对传感器进行监测及校准的过程中，可采取在线送电的方式，提高提升系统与测量数据的对应性。旧系统作业中的整个流程都应检验到位，以免存在难以切换、错误性切换的情况。在线调试时，可运用可编程控制系统及提升机旧系统，确保提升信号控制系统与装卸载系统的调试工作都能一次完成，尽可能的缩短调试时间。除此之外，可利用动态试验检测传动回路闭环系统的稳定性，通过对动态响应的技术参数进行综合分析，保证全系统空载、重载测试的运行效率。

2.2在组合智能开关中的应用

机电液一体化技术的应用，为矿山机电控制技术的发展提供了更多可能，尤其是组合智能开关，便于结合综采工作面的具体状况，有针对性且灵活的选择控制模式及系统，控制模式通常分为单、多回路控制及单机、双机回路控制模式。当矿山工作面浮煤数量超标、片帮情况发生且作业环境较差时，刮板输送机极易出现被压死的情况，通过对双极双速双回路启动模式进行选择，可在速度较低的情况下启动力矩，在部分特殊施工情况下自动化的转变为高速运行。采用 PLC技术组建智能化组合开关，操作如下：首先将切换开关调整至“高速”运行状态，按照以电流为主、时间为辅的控制方式实现低速挡自动向高速挡的切换。摁下远方启动按钮，闭合先导电路继电器，PLC 端接收到启动命令，释放机头以及机尾部分的漏电检测继电器，其中机头部分的低速中间继电器以及低速主接触器即可闭合，在这种状态下机头电机处于低速运行模式。短暂延时后，机尾部分的低速中间继电器以及低速主接触器随之闭合，此时机头与机尾部分的电机均处于低速运行状态。当电流在低速启动状态下降至PLC限定值，就会释放机头以及机尾部分的中间继电器，此时主接触器以及电机低速绕组均处于断开状态，高速中间继电器也将处于闭合状态，电机在主接触器闭合的情况下切换至高速运行状态。無论何种控制方式，只需启动隔离换向开关手柄，即可终止相应的电机运行，实现就地停止功能。矿业生产中可将各回路先导线与一体化通讯控制系统相连接，实施综合监测和控制，即可保障通信，又具有预警功能，安全生产得到有效保障。

2.3 在井下风门自动启闭中的应用

在矿山机电控制阶段，大多数的井下风门都不具备自动启闭的功能，需人工操作完成启动及关闭的动作，但是井下本身负压高，操作开启及关闭时十分困难，操作不当时也极有可能导致风门损坏情况的发生。将PLC技术与红外传感器相互结合，就能够实现对车辆动态信息的实时检测，而后基于可编程控制器，就能够形成对风门启闭的控制能力，充分保障人、车的通行安全。为了切实解决风门在人力作用下无法保持开启的问题，可转换思路运用气缸传动将风门开启，借助小风扇将风门开启，其原理与电动风门十分相似。通常系统会发出控制指令，电磁阀及油缸被驱动开始进行活塞运动，最终将风门开启，当其角度为将90°时，风门不会再继续开启，车辆及行人可以通行。在关闭风门的过程中，同样由系统发出指令，形成对电磁阀转向转动的控制力，带动油缸活塞向回运动，风门随之转动并关闭。

3结语

综上所述，在矿山机电控制中应用PLC技术已经成为主流趋势，这直接带动着矿山机电控制系统的创新及发展，系统运行效率也明显提高，无论是在本文提到的几个方面，还是未提到的控制层面，PLC技术的应用优势都不容忽视，相信在技术不断改善及发展的进步阶段，PLC技术的应用价值必将有所提高。

参考文献：

[1]尹一帆. PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J]. 电子技术与软件工程， 2015， 000（007）：169-169.

[2]陈川. PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J]. 信息系统工程， 2015， 000（003）：85-85.

[3]梁亚楠. PLC技术在矿山机电控制中的应用探究[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊）， 2014.

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