PLC在礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中合理運(yùn)用PLC技術(shù)，改善傳統(tǒng)控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)問(wèn)題，提升系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量與效率，切實(shí)發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)礦井提升機(jī)控制智能化建設(shè)進(jìn)程。文中探討PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)的措施。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng);PLC技術(shù);運(yùn)用措施

0 ?引言

近些年我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展與進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)融合已成為趨勢(shì)。礦井提升機(jī)控制中運(yùn)用新型技術(shù)PLC，實(shí)踐表明可以提升產(chǎn)生效力，降低人工成本，改善傳統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)存在的缺陷。分析礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)的措施，本文就此展開(kāi)論述。

1 ?PLC技術(shù)特點(diǎn)分析

PLC 技術(shù)具有其本體的技術(shù)特點(diǎn)，將其與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合可以在最大程度上發(fā)揮出機(jī)電一體化的功能。如今伴隨著我國(guó)機(jī)電一體化水平的不斷提高，對(duì)其產(chǎn)品儲(chǔ)存量與計(jì)算速度的要求也越來(lái)越高。PLC技術(shù)的應(yīng)用便可以很好的解決這一問(wèn)題，為人們生產(chǎn)生活提供了方便。相對(duì)于其他技術(shù)在應(yīng)用到器件設(shè)備中具有更加優(yōu)質(zhì)的抗干擾性能。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的PLC技術(shù)的應(yīng)用情況以及生產(chǎn)水平進(jìn)行研究統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)中應(yīng)用了大規(guī)模集成電路技術(shù)，同時(shí)大規(guī)模集成電路技術(shù)表現(xiàn)出極高的可靠性。

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，日本三菱公司生產(chǎn)的可編程邏輯控制器在無(wú)故障的情況下可以工作較長(zhǎng)的時(shí)間。主要是因?yàn)樵谏蒔LC的過(guò)程中，使用的硬件具有自我檢測(cè)功能，一旦檢測(cè)到問(wèn)題，可以及時(shí)進(jìn)行發(fā)布警報(bào)，便于進(jìn)行及時(shí)處理。由于集成電路以及半導(dǎo)體材料的不斷發(fā)展，芯片的集成度不斷提高，同時(shí)電路元件在芯片上的集成度也不斷升高。因此PLC產(chǎn)品的型號(hào)以及規(guī)模也已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)大的變化，主要體現(xiàn)在集成器件的功能上。PLC產(chǎn)品的功能規(guī)模相當(dāng)豐富，更好地滿足工業(yè)控制的各種需要。同時(shí)器件本身具備完整的數(shù)據(jù)運(yùn)算和邏輯處理功能，因此具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 ?礦井提升機(jī)的類別

礦井提升機(jī)在具體使用時(shí)，通過(guò)合理使用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，有助于提升機(jī)工作效率與質(zhì)量的提升，直接影響到設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。需要根據(jù)實(shí)際情況，全面掌握礦井提升機(jī)的特點(diǎn)。

2.1 依據(jù)提升機(jī)用途分類

礦山生產(chǎn)過(guò)程中不同提升機(jī)提著不同的用途，根據(jù)提升機(jī)用途將其分成主井與副井兩類。主井提升機(jī)主要提到開(kāi)采過(guò)程中提升礦石的作用。如，礦井年生產(chǎn)量在30萬(wàn)t以上，提升容器選擇箕斗，小于30萬(wàn)t的小型礦井的提升容器選擇罐籠、串車(chē)等;副井提升機(jī)主要用于提升運(yùn)輸矸石、廢料、設(shè)備及人員等。

2.2 依據(jù)提升類型的分類

根據(jù)提升機(jī)提升類型分成單繩纏繞式與多繩摩擦式兩類。傳統(tǒng)礦山生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要選擇變直徑滾筒提升機(jī)，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，礦井提升機(jī)出現(xiàn)改變，現(xiàn)在大多選擇直徑圓柱型滾筒的單繩纏繞式提升機(jī)，確保提升效果與質(zhì)量，保證礦山生產(chǎn)順利進(jìn)行。

2.3 依據(jù)井筒傾角的分類

根據(jù)礦井提升機(jī)井筒傾角分成立井式與斜井式。通常立井提升機(jī)的提升容器為箕斗或罐籠，斜井提升機(jī)選擇提礦車(chē)、斜井箕斗完成提升。如果斜井較為特殊或規(guī)模偏大，需要選擇膠帶輸送機(jī)順利完成礦石提升。

3 ?礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用

礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)種類較多，為了提升研究深度與準(zhǔn)確性，本部分選擇具體案例分析，分析PLC技術(shù)的具體運(yùn)用，并著重分析側(cè)重點(diǎn)。

3.1 系統(tǒng)硬件組成

本次設(shè)計(jì)考慮到采礦行業(yè)的特點(diǎn)，選擇歐姆龍公司生產(chǎn)的α系列PLC機(jī)型，屬于典型中小型機(jī)，其中最大控制I/O點(diǎn)數(shù)為1184點(diǎn)。提升機(jī)口控制系統(tǒng)核心選擇PLC系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)儀表控制的不足，用戶可以根據(jù)自己需求，并借助PLC優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)單編程實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的聯(lián)鎖，一旦出現(xiàn)故障情況及時(shí)作出反應(yīng)，提高控制系統(tǒng)的安全性與可靠性。系統(tǒng)單元采取晶閘管，并將其作為電子開(kāi)關(guān)，觸發(fā)通過(guò)功率擴(kuò)展板實(shí)現(xiàn)，并對(duì)加熱器通斷進(jìn)行控制，PLC中測(cè)量反饋信號(hào)輸入選擇熱電偶，構(gòu)建一個(gè)完整閉環(huán)系統(tǒng)。

3.2 人機(jī)互動(dòng)模塊分析

3.2.1 開(kāi)關(guān)量模塊 ?開(kāi)關(guān)量輸入模塊主要承擔(dān)待類型的選擇，選擇C200H-ID212;輸出模塊選擇C200H-OC225主要負(fù)責(zé)故障報(bào)警信息的輸出。

3.2.2 人機(jī)界面 ?提升機(jī)啟動(dòng)與停止通過(guò)觸摸屏模塊實(shí)現(xiàn)，選擇品種、參數(shù)等，出現(xiàn)報(bào)警故障時(shí)直接顯示發(fā)生故障的位置及原因。

3.3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)容

設(shè)計(jì)過(guò)程主要是對(duì)提升機(jī)的深度、速度、控制單元等物理量進(jìn)行控制。提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)生或輕或重的故障時(shí)，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行自我診斷，并把當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的參數(shù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，例如提升設(shè)備所處礦井的深度以及速度等。組態(tài)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是相互獨(dú)立的，但又存在著關(guān)聯(lián)性，這兩者被稱作是提升機(jī)的組態(tài)軟件。

提升機(jī)系統(tǒng)的主要組成部分就是軟件部分，直接為全中文操作環(huán)境，并支持微軟系統(tǒng)拖拉與粘貼操作，提高操作者編程編程效率。其軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要建立在了解其工藝的控制要求上，并對(duì)礦井提升的全過(guò)程以及這一系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

3.4 注意事項(xiàng)分析

將PLC技術(shù)運(yùn)用到礦井提升機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中特別關(guān)鍵，這也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)當(dāng)前礦井提升機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)組網(wǎng)進(jìn)行大力的完善，保證 PLC電氣控制系統(tǒng)更加健全。當(dāng)前PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，由于其網(wǎng)路布局較為廣泛，密度也比較大，將會(huì)在機(jī)電一體化當(dāng)中取得良好運(yùn)用。將來(lái)PLC技術(shù)在電氣設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越多，保證通訊工具更加完整，控制系統(tǒng)的操作界面更加人性化。由于我國(guó)礦井提升機(jī)設(shè)備的快速發(fā)展，將PLC技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，能夠更好的提高各項(xiàng)電氣設(shè)備安全性能。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面發(fā)展，礦井提升機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中的PLC技術(shù)自動(dòng)化程度不斷提升，這也滿足了當(dāng)前智能社會(huì)的發(fā)展要求。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)實(shí)社會(huì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，每個(gè)行業(yè)都面臨著嚴(yán)峻競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)。機(jī)電生產(chǎn)行業(yè)結(jié)合PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新生產(chǎn)模式與流程，打破常規(guī)生產(chǎn)模式的限制，促進(jìn)行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率的提升，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，提升我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平。礦井提升機(jī)中合理利用PLC技術(shù)，保證提升過(guò)程中的安全性與可靠性，簡(jiǎn)化提升過(guò)程并方便操作，降低工作負(fù)荷。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬騰蛟.礦井提升機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化改造與應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2019，34（05）：233-235.

[2]宋傳擴(kuò).PLC技術(shù)在礦井直流提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用探究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（14）：152-153.

[3]李雷濤.冗余PLC控制的全自動(dòng)礦井提升機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019，48（01）：84-87.

作者簡(jiǎn)介：陳超（1986-），男，河北唐山人，本科，工程師，現(xiàn)就職于開(kāi)灤集團(tuán)錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)分公司，主要從事礦井提升技術(shù)管理工作。