探析礦山電氣中PLC控制技術的實際應用

蔣常平

當前，煤礦現代化進程正在全面的深入，在采礦的過程中，對設備提出的要求非常高。現在，在大多數的煤礦生產以及建設當中，已經將安全煤礦的建立，當做了重點的環節和內容。在PLC控制技術快速發展的今天，在礦山的設備控制當中起到的作用越來越大，對其的應用也越來越普及。在煤礦產業當中，礦山的開采工作為十分關鍵的環節，其中對于PLC控制技術的使用，可將礦產開采的效率以及安全性進行提升，將系統的損害進行降低，并減少對能源資源的消耗，避免出現勞動力浪費的情況，使企業的經濟效益得到了迅速的提升。

1 PLC技術簡介

1.1 PLC技術的組成分析

PLC技術為微型計算機可編程控制技術，主要應用在現代化的工業生產控制當中，起到的主要作用為對以往的繼電器以及繼電器控制工作進行了替換。對于PLC技術的應用，最大的優勢在于穩定、安全以及可靠[1]。此外，還可有效防御外界帶來的一些不良影響。在實際操作當中，非常方便并且快捷，對其的使用，在現代化的工業生產當中具有非常廣闊的發展前景。

在PLC系統當中，主要包含了幾個重要的構成部分：接口擴展、接口輸出、接口輸入、電源模塊和中央處理設備等[2]。不同的組成之間，可利用數據總線以及電源總線等實施連接，以便根據控制對象的不同，提供不同的PLC系統類型。根據相關的結構，可對PLC系統進行劃分，提供兩種不同的模式。其一為模塊式，其構成的部分包括CPU、電源、機架以及IO模塊；另一種為固定式，其中包括了CPU、顯示面板、內存塊以及IO板。

1.2 PLC技術的工作原理

PLC技術的工作流程有：輸入采樣、執行階段和輸出刷新。在輸入采樣階段當中，是PLC技術當中最基本的環節，對PLC的控制效率產生了十分重要的影響作用。①PLC技術在輸入采樣階段，掃描所有輸人端點，并將各輸入狀態存入相對應的輸入映像寄存器中，利用掃描的形式對數據進行獲取，并將相關的數據傳輸到對應的系統單元當中；②在執行階段。將相關的數據采樣工作完成之后，PLC技術可依據數據對用戶的程度進行相應的掃描，利用相關的計算程序，可得到相應的邏輯結果，并使邏輯結構能夠在計算機系統當中實施刷新。在具體執行的過程中，要明確采樣的數據不會發生任何的變化，以便實現控制系統的目的；③輸出刷新。在輸出刷新的過程當中，要依據其中的映像寄存器數據，將控制結果進行輸出和存儲，利用輸出的電流實現可有效對設備進行控制。此外，其中的工作流程如圖1所示。

2 PLC故障處理

一般查找故障按下列步驟進行：

圖1 PLC技術工作流程簡圖

PLC在輸出被激勵處會產生停止的情況，一般會出現在中間的狀態，可對下一步驟的操作信號實施檢查[3]。編程設備會顯示信號的開閉狀態。將輸入模塊的LED指示作為參照，與編程設備的顯示狀態進行比較，如果輸入的信號與結果存在不符合的情況，需要切換到輸入模塊。

在擴展框架當中，有很多的模塊需要進行更換，在對模塊進行更換之前，需要先對I/O擴展電纜及其連接的情況實施檢查。在輸入狀態匹配輸入模塊的LED指示，對于輸入裝置和LED的狀態進行比對。如果兩者之間存在巨大的差異，在測量輸入模塊存在一些問題時，要I/O裝置換掉，在現場連接電源以及線路。

在信號為線圈時，沒有輸出抑或輸出線圈態存在一定的差異。應用編程設備，可對輸出驅動邏輯進行全面的檢查，并對其中的程序清單進行檢查。其中，需要依照從左到右的順序實施檢查，將無連接的觸點找出來。如果接觸的觸點不同，便是輸入，應用二三的步驟，檢查這一接入點；如果為線圈，需要進行四、五步的檢查，確保主控繼電器步對邏輯操作產生影響[4]。在定時器為信號時，停留的非零值小于999.9，換掉cup模塊。在這種信號對一個計數器進行控制的過程中，會依次對控制復位的邏輯與計數器信號進行檢查。其中，具體的流程圖如圖2所示。

圖2 PLC處理故障流程圖

3 礦山電氣中PLC控制技術的實際應用

3.1 礦山提升機PLC技術的應用

在礦山提升系統當中，電氣控制系統非常復雜。在信息技術不斷創新和高度發展的前提下，PLC系統已經涉及到了煤礦領域[5]。通常情況下，應用PLC技術可對提升控制系統進行改造，其中的技術包含了以下幾個過程：

（1）在對提升機控制系統進行改造的過程中，可將之前系統當中的機械和主電機進行保留。這樣確保提升機系統在改造的過程中能夠正常進行應用。應用多路插頭，可對新系統與舊系統之間進行轉換，這樣可實現可對制動潤滑油泵的控制進行提升。改造過程中，要按原來的提升控制參數設置好PLC各元件的數值。在相關的改造工作結束之后，還要對新系統進行調試，以保證改造后能滿足提升安全的要求。應用舊系統運行的形式對新系統的正常運行進行保障，使其能夠與工作的需求相符合。

（2）PLC技術，還可在提升改造的過程中進行應用，這在某種程度上對安裝和調試工作造成了很大的影響。其中，需要安排專門的技術維護人員，以便對安裝效果進行整體控制，使提升機在改造的過程中的安裝與調試能夠十分順利。在具體安裝的過程中，需要對其中的每個系統進行詳細的檢測，這樣將新系統的調試時間進行縮短。利用對新系統實施在線測試，可重新進行校對和檢測傳感設備，以便可以獲取測量的參數，并將系統之間的匹配程度進行提升。

3.2 礦山井下風門中PLC技術的應用

一般風門的兩端空氣壓力值存在很大的不同，需要借助外界的壓力，這樣才能十分順利的將風門進行開啟[6]。為了防止產生該項問題，需要利用氣缸轉動產生的帶動作用，對風門進行開啟。應用小風窗，可對風門兩端產生的氣壓問題進行相應的處理，幫助開啟風門。開啟和關閉風門，都需要利用PLC系統，將其中的控制信號發送給風門，并借助電磁閥產生的帶動，將電磁閥的方向進行改變、以帶動油缸活塞的形式簡化風門進行開啟和關閉。如果在對風門進行開啟的過程中，風門轉動的角度達到90°，PLC發出信號，風門不再繼續開啟，需要先讓行人和車輛先通過。風門關閉時，也由PLC進行控制。

3.3 礦山選礦工藝上PLC技術的應用

在選礦的過程中，磨礦分級是十分關鍵的一部分，礦山選礦當中，一個十分關鍵的環節便是磨礦分級作業。在該項步驟當中作業會對選礦工藝的生產成本以及指標能耗產生較大的影響。對于合理方式的應用，自動控制磨礦分級具有非常強的有效開挖磨礦分級作業潛力。功率變送設備可作為磨礦自動控制系統的重要載體，系統的檢查磨機充填率，這樣，便可以有效開展系統自動校正以及診斷工作，根據電流分級返砂比的最終監測結果，可針對磨機狀態進行調整，獲取精準的數據。

4 結束語

總之，在礦山中，對于PLC控制系統的應用越來越普遍，極大的提升了生產與管理的效率，簡化了工作，緩解了工作強度等。對于該項技術的應用，還可控制礦產企業的各項財務費用，提升市場競爭力，降低風險，產生良好的經濟效益。

[1]高世鷹，趙亞軍.PLC控制技術在礦山電氣控制中的應用[J].無線互聯科技，2013（12）：136.

[2]杜娟.PLC控制技術在礦山電氣設備中的應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2015（11）：95～96.

[3]李明子.礦山電氣中 PLC 控制技術的應用[J].硅谷，2014（23）：88.

[4]黃俊亮.淺析礦山電氣中PLC控制技術的實際運用[J].科技創新與應用，2015（29）：150.

[5]邵鍵洲.礦山電氣中PLC控制技術的實際運用[J].技術與市場，2015（6）：213～214.

[6]王羽.PLC控制技術在礦山電氣控制中的應用[J].現代國企研究，2017（12）.