PLC 在煤礦機電控制領域中的應用

曹宏娟 李繼君

（1.甘肅機電職業技術學院，甘肅 天水 741001；2.甘肅煙草工業有限責任公司天水卷煙廠，甘肅 天水 741001）

【關鍵字】煤礦機電控制；PLC 技術；應用

由于經濟的快速發展，對于煤炭的需求越來越明顯，隨之要求煤炭的開采也要不斷擴大。 為了滿足社會經濟的發展需求，提供高質量的煤炭資源，對于煤炭機電的控制系統迎來了新的挑戰，必須不斷地更新升級才能滿足當代社會發展的需求。 作為機電控制系統的行業人員， 我們有責任和有能力不斷研究探索PLC 技術，在邏輯運算、故障判斷、智能定時與計時分析等優勢上向著更高的目標攀登，更加凸顯煤炭機電控制系統的便捷性和高效性，提高生產效率和應用價值，為煤礦企業穩定健康的發展做出最大的努力。

1 PLC 技術簡單概述

PLC 技術是一種可編程邏輯控制器下的系統技術，目前，可編程邏輯控制技術應用非常廣泛，最先是由美國在20 世紀 60 年代率先研發成功問世， 從此，可編程邏輯控制技術開啟了輝煌的時代，淘汰了傳統的繼電器控制系統。可編程邏輯控制技術以其自身的優勢在工業領域迅速蔓延。 迄今為止，可編程邏輯控制技術已經成為現代工業不可或缺的重要組成部分。可編程邏輯控制技術是以電子計算機為媒介，對電器保護控制系統加以集成形成有機的整體，運用編程軟件程序淘汰了硬連線控制裝置，由此提高了電器控制系統的性能。可編程邏輯控制技術的優點是把計算機技術融入到現代工業領域中，為工業的現代化和智能化提供了可能，實現了傳統繼電器保護裝置無法實現的技術。比如：當前機電系統環境比較差的情況下，傳統的繼電器保護裝置就會因環境的影響導致運行不暢或者無法正常運行的結果，而可編程邏輯控制技術彰顯了這方面的優勢，無視環境的優劣，始終保持高效和高質量的運行狀態， 而且操作非常簡單人性，不需要專門的培訓就可以輕松上崗。 值得驕傲的是PLC系統處于高效工作時，體積會縮小，給長途運輸和重新組裝提供了更大的便利。 因此，可編程邏輯控制技術的實現，以其自身的諸多優勢的魅力，迅速的在工業領域發揚光大[1]。

2 PLC 技術應用過程中發現的問題

在煤礦日常生產中，煤礦機電控制系統的高效穩定關系到企業生產效率和價值。 因此，企業的發展離不開科技的力量， 就要摒棄傳統的模式與時俱進，大力研發科學技術，實現適應現代化轉型。 可編程邏輯控制技術最初應用時，存在執行指令過程中受到時效性的困擾， 不能實時將計算數據信息傳遞給工作人員，由于產生時間偏差，進而影響檢測結果的可靠性和精確度。另外，在我國煤礦企業中，依然沿用傳統的機電控制系統，隨著發展需要進行升級換代，可能造成有些機電技術跟不上落后的問題，進而影響可編程邏輯控制技術的良性發展。 隨著技術的日新月異，存在的問題逐一被攻克，PLC 技術將在煤礦機電控制領域大放異彩[2]。

3 PLC 在煤礦機電控制領域中的實際應用

PLC 技術其工作原理是通過具有強大的編程性能的中央儲存器對整個系統進行全方位的控制，包羅整個系統控制方方面面的全部項目工程。通過對系統內部運行程序進行存儲，同時進行高速的邏輯數據計算，對于整個系統計時性和量性上進行統籌監管。 可編程邏輯控制技術實現各種機械設備高效進行生產工作，從而減少人工計算操作的人為誤差和大量的繁瑣性工作。再者PLC 技術較傳統的煤礦機電控制系統的又一亮點是先知先覺，能夠發現系統運行中的蛛絲馬跡，以便及時發現及時糾正解決，進一步保障設備穩定運行，提高了工作效率。

3.1 在煤礦系統領域的應用

梯形圖技術是煤礦機電控制系統中基礎款技術，該項技術可為其他各項程序的設計和運行提供可靠的操作平臺。 在實際工作中，僅僅依靠簡單便捷的操作就可以實現降低系統運行難度的目的，輕松完成實時切換系統控制操作。比如：當前系統正在運行中，工作人員對于整個系統的運行狀態了如指掌，根據實時提供的數據參數，判斷當前系統運行是否過熱、速度是否平穩等，進而進行相應的調整操作控制，已達到系統最佳的運行狀態。 同時，利用PLC 技術能夠及時發現問題，大大減少事故發生，無疑保護了機械設備的同時，為企業爭取最大的經濟效益[3]。

3.2 在提升機改造中的應用

煤礦提升機是煤礦生產的重要設備之一，在煤礦生產中的作用不可小覷，是由一套復雜的機械-電氣混和組成的機組。 而提升機控制系統是由PLC 主控技術、高壓線路、速度和運行監測等構成了煤礦提升機核心。如何將可編程邏輯控制技術合理地應用于傳統提升機系統改造上？經過專家和技術人員的不懈嘗試，探索出如下可行性方案：當控制系統發出操作指令時，現場工作人員要隨即拉開制動手柄裝置，緊接著松閘電動機， 然后再把制動手柄推到合適的位置。通過系統發出指令人工進行相應的操作過程中，提升機完成了脫胎換骨的銳變，成功的實現了提速功能和工作效率最大化的目的。 此外，可編程邏輯控制技術還具有監測系統是否正常運行的功能，防止設備帶病作業。比如：檢查結果是正常的，系統就會智能地按照順序啟動下一個程序動作，反之就會發出相應的報警信號，便于工作人員及時檢查進行處理。 最大限度地保護系統運行的穩定性和高效性。

3.3 提升煤礦機電系統的運行效率

煤礦機電系統是通過進行一系列的數據運算來保證系統正常運行，可編程邏輯控制技術可以對運算數據進行實時更新，以此來提高系統的運行效率。 這一過程，可編程邏輯控制技術好比是向煤礦機電系統源源不斷注入新鮮血液一般。 在實際工作中，為了實現高效的煤礦機電系統運行，往往需要緩解系統裝置運行時的沖擊力量，來達到機械裝置設備獲得更多的能量來實現快速運行的目的，提高工作效率。 通過實驗對比，運用可編程邏輯控制技術可以使機電系統運行時間縮短半秒左右，而且隨著數據不停的轉換時間也會加速縮短。 由此，大大地提高了機電系統的運行效率[4]。

3.4 在煤炭機電系統中集控室的應用

機電系統設計中的集控室系統是基礎的設計方案，其收集數據是通過機電系統中的傳感裝置得到的數據信息與機電系統中集控裝置進行無縫對接，同時利用PLC 技術， 對收集到的數據信息進行加工整理，從而保障系統的正常運行。 此外，可編程邏輯控制技術在保障工作人員人身安全上具有一定的現實意義。比如：工作現場，根據收集到的數據信息，發現存在安全隱患，通常會采用高頻蜂鳴拉響進行報警，若施工單位條件具備， 可在現場安裝新式聲光報警設備，這種警報技術穿透力和傳播速度極強，為現場工作人員第一時間撤離現場爭取寶貴的時間， 減少人員的傷亡。 再者，可編程邏輯控制技術還能提供足跡記錄和跟蹤在案的功能，為今后的工作排除隱患故障提供有力的參考和借鑒。

3.5 加強了煤礦機電系統對絞車管理控制能力

煤礦機電控制系統對絞車的管理控制功不可沒。絞車啟動時，按鈕開關就處于工作運行狀態。按鈕開關次數要使用專門的計數設備進行統計記錄， 一般需要兩個統計記錄工作開關，此時由于設備處于工作狀態，就需要另一個計數設備對其進行管理控制進行統計記錄工作。 而現實中通過PLC 技術自動生成數據控制指令，淘汰了傳統落后的操作流程，對絞車的管理控制實現了方便快捷的操作，并提供記錄跟蹤查找功能，進一步加強了煤礦機電系統對絞車的管理控制能力[5]。

4 總結

大量實踐經驗給我們啟迪，將PLC 技術廣泛應用與煤礦機電領域中，對于滿足市場需求和實現企業的經濟效益具有重要的現實意義。 近年來，隨著中國煤礦企業以及行業相關技術的深入研發，PLC 技術以其獨特的魅力，覆蓋范圍越來越廣，不斷的滲透到各個領域， 并與現有機電控制系統完美的結合融為一體，互相促進，共同發展。新一代機電控制系統工作者，不斷地探索與創新，為推動煤礦生產各個環節機電控制系統高效運行和技術的快速發展永不止步！