PLC技術在礦山電氣自動化中的應用

王子亮 麥強

丹東東方測控技術股份有限公司 遼寧丹東 118000

PLC屬于數字操作運行下的電子信息系統，利用可編程控制器達到對不同生產設備的先進化、自動化調控，此設備可以代替繼電器功能，達到對機電裝置的全方位控制。此系統結構具體包括：擴展接口、電源模塊、CPU、輸入出接口等，不同結構間利用數據線來聯系，實際的 PLC系統又包括模塊狀結構與固定狀結構，前者主要涵蓋電源、中央處理器、機架等，后者則包括 CPU板、顯示面板等。

1 PLC 控制技術在礦山電氣設備應用中的優勢

1.1 使用方便快捷

要求礦山電氣設備使用的控制技術方便快捷，操作難度不大，節省人力成本，從而提高企業經濟效益。PLC控制技術在設計上，就考慮到了快捷性和便利性的要求，因此優化了操作，省略了很多操作步驟。在礦山電氣設備中使用 PLC 控制技術，能大大提高電氣設備的效率，讓礦山開采更加快捷便利，在保證質量的基礎上提高生產率。隨著 PLC 控制技術近些年在國內市場的普及，PLC 控制技術應用的成本降低了，這為很多中小型礦山開采和生產企業提供了應用PLC 控制技術的可能。PLC控制技術的應用不僅僅會提高單個礦山生產企業的效率，并且還能夠對整個礦山生產行業產生積極的影響。

1.2 適應能力強，穩定性好

礦山電氣設備使用中會受許多因素的影響，出現問題。但是應用 PLC 控制技術避免了這種情況。這是由于PLC 控制技術在設計過程中，就充分考慮到了礦山生產中的復雜情況，從而提高了PLC 控制技術對各種意外情況的抵御能力。在很多惡劣環境之下，PLC 控制技術還是能夠正常運行，并且有效地統計數據和分析數據，保證管理人員正常開展工作。

1.3 安裝與維護便捷

傳統電氣設備的控制技術，需要安裝相關配套設備以及軟件，整個安裝過程非常復雜，一方面考驗安裝人員的技術和能力，另外一方面也影響著礦山生產的進度。應用 PLC 控制技術，在安裝過程中，只需要根據安裝提示進行，過程非常快捷。因為 PLC 控制技術本身的先進性和優良性，就能夠降低 PLC 控制技術在運行之中所發生的各種故障，從而盡量降低發生問題的可能性，便于后期維護和保養。PLC 技術無論是在安裝上，還是在后期維護上，都具有傳統控制技術所不具有的優點和長處。

2 PLC技術在礦山電氣自動化中的應用要點

2.1 PLC控制系統在提升機的應用

在礦山控制系統中由PLC系統代替傳統的繼電器控制裝置，從而使提升機械高效率、智能化。具體應用流程如下：①首先對提升機的控制系統進行改造，在運行狀態良好的情況下，保留舊系統的直流主電機及提升機，安裝新的操作臺，調整、優化電樞回路，通過多路插頭完成新舊控制系統的切換，從而達到控制提升機制動系統的潤滑油泵的作用。②為了保障安裝質量及安裝效率，由維護人員負責對提升機舊系統的改造和安裝、調試工作進行監管。在安裝時，管理人員要對井筒位置處的開關及其他關鍵部位的運行狀態密切觀察、實時監測，發現異常及時修正，縮短了系統調試的時間，同時保證了質量。PLC控制系統能夠實現在線調試裝卸系統、控制提升信號、測試空載和重載的運行狀態等工作，大大減少了工作人員的工作量，保證了系統運行的穩定性。③最后對提升系統進行空載試運行，試運行時間一般為2h，試運行時所有機電設備停機。空載試運行成功后，可以開始裝載試運行，以達到全載自動化提升。

2.2 PLC控制系統在選礦中的應用

礦山選礦是礦山作業的第一步，同時也是礦山開采生產的基礎，而磨礦分級作業是礦山選礦中的重要步驟。在生產過程中，合理的磨礦分級安排可以節約選礦的生產成本，進而降低能源消耗，提高生產的工藝指標。因此，礦山企業需要對磨礦分級作業合理編排、不斷探究，尋求更加有效、合理的途徑和方法，實現磨礦分級作業的自動化控制，這也會對礦山的開采、生產工作產生積極的推動作用。

2.3 PLC 控制技術在礦山皮帶運輸機上的應用

皮帶運輸機是礦山生產和開采之中的重要設備，它能節約人力成本，提高礦山生產的效率。皮帶運輸機以其自身的使用便捷、運輸量巨大等優點，在很長一段時間內，都是礦山的重要設備。尤其是在煤礦生產之中，離不開皮帶運輸機的使用。但在實際應用之中，因為種種因素的影響，皮帶運輸機也總會發生一些問題影響生產速度，有時還會造成人員傷亡。因此，皮帶運輸機中必須采用 PLC控制技術，保證皮帶運輸機安全高效運行。

2.4 變頻器的調整

要想調控變頻器的頻率，要求 PLC控制器供應 20 毫安的電流。第一步，可以將模擬量輸出模塊加在 PLC控制器內部，設計參數，讓所傳出的電流大小為：4- 20 毫安，頻率在 0- 50Hz。第二步，調節變頻器的參數。對給定速度加以調整，使其進入模擬量輸入模式，調整輸入精度，可以借助屏蔽絞線來聯系 PLC模塊和變頻器，從而達到在線校對的目標，雙絞線聯系過程中也要注意切實接地，從而控制變頻器對所傳送的信息、數據等的不良影響。

2.5 膠帶機動態調速

變頻機主要包括輕載、重載兩大模式，可以借助控制網絡通訊系統來獲取本地膠帶機前級電機中的電能，其電流一般可以設計在50- 80 安，如果此電流處于此范圍，而且先后持續 2 分鐘，意味著膠帶機輕載運行，對此則要調節本地電機頻率，達到 25 赫茲，運行速度則要在 2.4 米 / 秒，如果前級電機電流大于 60A,而且持續 5 分鐘時，則意味著膠帶機重載運行。

3 結語

礦山電氣自動化控制中 PLC技術的應用能夠提高礦山電氣設備的自動化水平，提高礦山設備的運行效率，從而支持和促進礦產資源的合理開采與合理開發，從而支持礦產開采自動化、智能化，為礦業企業的發展提供有效的技術支持與保證，PLC 技術控制系統應用于電氣設備，可以有效提升設備的運行水平，確保礦業企業的經濟效益。