礦山電氣中PLC控制技術的應用研究

岳佳偉

（大同煤礦集團四老溝礦， 山西　大同　037028）

引言

PLC控制技術屬于一種微型計算機可編程控制技術，其具有可靠性高、穩定性好等優勢，被廣泛應用于現代化工業中。PLC控制技術不僅能有效消除外界不良影響，具有良好的便捷性和廣闊的發展空間。近年來，隨著PLC控制技術的飛速發展，在現代化工業中PLC控制技術已逐步取代了傳統繼電器來執行控制作業[1]。

當前我們所用的PLC所包含的部件主要有：中央處理器、輸入輸出接口、電源模塊、擴展接口等，其內部各部件的連接主要靠的是電源總線與數據總線。I/O板、內存塊、顯示面板、CPU板等是當前固定式PLC技術的主要組成部分。機架、I/O模塊、電源、CPU為模塊式PLC技術的主要組成部分，在實際生產中，我們可按相關配置原則科學、合理地組合這些模塊，以達到可自動化控制電氣設備的目的。

1PLC的工作原理

PLC的具體工作流程如圖1所示，主要有輸入采樣、執行、輸出刷新。PLC輸入采樣效果的好壞，會直接影響后期執行情況，影響到PLC具體控制效率。在執行階段，經采樣后的數據，所用的PLC控制技術會應用梯形圖模式，依據之前數據，對用戶程序進行掃描，借助左右、上下的具體計算順序，對邏輯結果進行深入分析。在執行時，采樣數據的狀態及大小應確保不變，并應確保系統控制命令可直接獲取相關指令，以實現最終的PLC控制。而對于輸出刷新階段，其作為整個PLC控制系統的最終步驟，應按照顯影數據來對控制結果進行輸出與必要的存儲，通過輸出相應電流，來實現對電氣設備的高效、可靠控制[2]。

圖1　PLC的工作流程圖示

2　PLC控制技術在礦山皮帶運輸機上的應用

皮帶運輸機具有運量大、維護簡單、操作方便等優點，已被廣泛應用于國內各行各業，主要是煤礦行業，當前幾乎所有的煤礦企業都已離不開皮帶運輸機，但人們在實際應用中發現皮帶運輸機時常會發生皮帶跑偏、撒料、打滑、發出異常噪聲、皮帶發生斷裂、減速機發生斷軸等故障，這些現象的出現已嚴重影響到皮帶運輸機的安全、高效運行。對此，如何改善運輸機保護系統，使其更完備，更先進也顯得越來越重要。就皮帶機運行現狀而言，我們可依據皮帶運輸機常發生的各種故障，把傳感器安裝于相應的故障區，一旦發現皮帶運輸機即將發生故障，裝設的傳感器可把皮帶運輸機運行情況第一時間傳遞給PLC，然后由PLC控制系統進行相應的調整控制，以改善皮帶機運行狀況，更好地保障安全生產。

可安裝很多傳感器位于皮帶機可能出現故障的部位，當皮帶機發生故障后，裝設的傳感器可第一時間把故障信息傳遞給PLC，經PLC分析處理后，再把控制指令傳送至控制電路，控制電路故障指示燈亮表明該部位發生了故障。故障指示系統發出報警后，相應的皮帶機停止運行，直到成功排除故障后按下復位按鈕，故障指示燈變綠后皮帶機才能正常運行[3-4]。

3　PLC控制技術在礦山井下風門中的應用

把PLC控制技術應用于控制礦山井下風門，可取得很好的控制效果。通常在礦山開采作業中，礦井風門兩側會存在壓差，加之礦山風門面積一般較大，因而在開啟風門的過程中需克服一定阻力，若用人工方式開啟較繁瑣，且具有一定開啟難度。為有效解決上述問題，可應用PLC控制技術通過控制氣缸傳動，讓氣缸帶動風門進行運動，這樣便可順利開啟風門，與此同時，可在風門上開設部分小風窗，借助小風窗來平衡風門兩側壓差，這樣可使風門的開啟阻力更小，以便輕松順利地開啟風門。另外在開啟電動風門時，系統會發出控制信號來控制風門，可借助電磁閥來帶動油缸活塞運動，以順利開啟風門。在實際開啟風門的作業中，若開啟角度達到適合行人，車輛能正常通過后，即可停止開啟風門。當需要關閉風門時，可讓控制系統發出相反信號，讓電磁閥運動方向發生改變，這樣便可關閉風門[5]。

4　PLC控制技術在礦山提升機中的應用

由于礦山提升系統電力傳動特性通常較復雜，因此人們在改造礦山提升機控制系統時，一般都是通過應用一些晶閘管變流器以及PLC控制器等來控制礦山提升機械。在應用PLC控制技術控制提升機時，首先需對提升機控制系統進行改造，改造期間為確保提升機能良好運行，可先適當保留舊系統中的主電機及部分機械。可先在舊操作臺處適當安裝新操作臺，并應逐步調整優化電樞回路。在舊系統向新系統過渡切換作業中，可通過應用控制多路插頭法，對提升機中的制動潤滑油泵進行更好的控制，在新系統改造好后應先進行調試，經多次調試確認沒問題后，才可投入運行[6]。在投入運行一段時間后，還應安排專業人員進行檢修維護，在實際檢修維護作業中，一旦發現存在安全隱患，應及時進行處理，以確保整個提升系統運行的安全性、穩定性。

5　結語

煤礦開采屬于一項復雜系統工程，需用到很多機械設備，而這些設備運行的安全性、可靠性將直接決定礦井生產效能。通過把PLC控制技術應用于礦山電氣設備中，不僅能大幅提高設備運行的安全性、可靠性，而且能提高設備運行的精準性。

[1]楊上.PLC控制技術在煤礦生產系統中的應用[J].山西煤炭管理干部學院學報，2015（4）：56-59.

[2]韓佳鑫.PLC控制技術在煤礦帶式輸送機上的應用研究 [J].山東煤炭科技，2017（3）：88-90.

[3]劉紅飛.PLC技術在礦山機電節能控制中的應用[J].資源節約與環保，2016（4）：44-46.

[4]徐波.基于PLC控制的直流電控技術在礦山提升機中的應用[J].中州煤炭，2010（4）：53-55.

[5]李志強.自動化技術在礦山機電控制中的應用[J].能源與節能，2014（1）：60-62.

[6]李星照.基于PLC控制的變頻調速在礦井通風機中的應用[J].煤炭與化工，2015（4）：30-32.