PLC技術在礦山機電控制中應用研究

摘要：目前，礦物資源的開采質量與開采安全已經成為評估礦山開采項目的核心。同時機電控制設備在礦山資源開采階段占據重要地位，其設備運行的安全性與可靠性更是關乎資源開采需求的基本條件。但是機電控制設備的自動化程度與機械化水平，是現如今礦山企業開采與管理中面臨的嚴峻問題之一。鑒于此，本文借助PLC技術在礦山機電控制中的應用作為入手點，概述了PLC技術的應用原理與應用特點，介紹了基于PLC技術下的提升機控制設備與運膠帶機控制設備的優化改進方案，并針對于PLC機電控制技術存在的注意事項展開分析。

關鍵詞：PLC技術;礦山機電;提升機;控制應用

現階段，國內外機械化水平程度的不斷提高，為礦山資源開采提供了技術支撐，同時也滿足國內日益增長的礦物資源需求。基于PLC技術的礦山機電控制系統，可以替代傳統人工開采的作業方式，僅僅借助機械化設備即可完成一系列的礦山開采工作，科學擴展了礦山施工作業的安全性保障，進一步提高了礦山資源的開采效率與開采質量。故此，PLC技術在礦山機電控制中可以優化機械的自動化水平，為施工開采項目提供技術保障。

一、概述PLC技術的應用原理與應用特點

（一）PLC技術在礦山機電控制中的應用原理

PLC技術作為一種基于數據運算模式與網絡編程控制一體化的控制機理，其組成部分主要涉及存儲器單元、主控芯片單元、輸入輸出模塊、邏輯編程器等。邏輯編程存儲器可以實現眾多的控制功能，如數學計算、智能化控制等，同時還能夠對機電控制系統作出優化，保證機電設備的運行效率。PLC技術分為固定式與結合式兩種，各部分如果出現故障，可以針對故障源快速更換或維修[1]。

PLC技術在礦山機電控制階段，涵蓋三個方面的基本步驟，即速度檢測環節、絞車運行狀態監測環節、警示超速轉動環節。在速度檢測環節，以每隔半秒為一次的檢測間隔，刷新轉速并對接觸開關的次數做好記錄，將記錄的數據轉化為分鐘制存放于寄存器單元中;在絞車運行狀態監測環節中，使用計數器模塊對每一次的開關觸碰做好記錄，以十秒為一個循環周期，等循環結束后，計數器恢復初始狀態;超速轉動環節，一旦速度超過960轉/分，控制系統則立即停止運行并將異常信息傳遞到控制端。

（二）PLC技術在礦山機電控制中的應用特點

（1）應用特點之功能多樣性

基于PLC技術的礦山機電控制系統，可以對全范圍的機電設備作出實時監測機制，采集各類機電運行的數據，分析處理機電運行的異常處理，以此實現礦山機電設備的安全性與精準度。另外，PLC技術可應用于礦山機電設備系統的位置監測與內部機電溫度的監測，避免設備因溫度過高而造成運行事故，極大程度的實現了礦山作業的自動化程度，科學提高礦山資源開采效率[2]。

（2）應用特點之開采低能耗

傳統機械設備在礦山開采作業中，存在耗能嚴重的問題。而基于PLC技術的機電控制系統，開啟了安全環保綠色的施工作業模式，可以優化各個機械系統的能源消耗，避免其他設備的不正常運行，以此構建綠色可持續性開采環境。故此，PLC技術在機電控制領域中以顯著的低能耗優勢，為礦山企業的開采降低了資金的投入，擴大了經濟效益。

二、分析PLC技術在礦山機電控制中的綜合應用

（一）提升機控制設備的應用設計

礦山開采施工作業中的提升機控制設備，將礦物資源按照設定的順序進行作業，其運行穩定性關乎施工作業的關鍵。當應用PLC技術電路板安置在提升機控制設備中，可以改進與優化提升機運行的整體性能，即通過PLC設備將采集的通信信號數據經主控單元作出執行任務。PLC技術根據晶閘管單元，實現大功率的電流改造，保證運行效率的同時，降低資源能耗，并控制提升機設備完成各種運行計劃，如啟動、勻速、變速、停止等[3]。

（二）運膠帶機設備的應用設計

運膠帶機設備作為國內外礦山開采作用中最關鍵的設備之一，其基于PLC技術設計成KZP盤式控制系統，保證運膠帶機設備能高度執行自動化運輸。經PLC技術優化下的運膠帶機設備，需改造電源控制模塊、制動模塊、液壓站模塊。根據改造后形成的KZP盤式控制系統，按照傳感器獲取的數據，監測運膠帶機設備的運行狀態，并將異常數據實時反饋到主控芯片。如果傳感器采集到系統的運輸速度超過設定閾值，可由主控芯片減小運膠帶機的運行速度，否則反之。

（三）井下排水系統的應用設計

為切實保證井下排水系統的遠程控制方式，可借助PLC技術改造井下排水系統，以便實現井下生產作業的穩定性。井下排水系統的組成部分涵蓋高壓水泵模塊、控制閘閥模塊、排水管模塊等，基于PLC技術可以完成機電控制柜的線路安裝工作，與此同時調試井下真空引水裝置與排水管裝置。鑒于此，通過PLC技術在井下排水系統的加持，能夠極大程度地避免人工入井的機制，保障了施工者的生命安全，并降低了施工作業的成本。總之，井下排水系統的應用設計，既穩定了井下排水能力，又構建了井下生產作業的安全環境。

三、研究PLC技術在礦山機電控制中的注意事項

（一）溫度環境因素的限制與優化對策

外界的溫度環境因素對PLC控制系統存在一定的限制。例如，PLC控制系統處于溫度高的作業環境中，將極易引起機電設備的工作異常，并降低設備的使用壽命。而處于溫度過低的環境中，會限制計數器設備的靈敏度，降低設備運行的效率。故此，溫度環境的高低與否關乎PLC控制系統的穩定性。經實際研究結果顯示，夏季可以通過安裝降溫裝置，如空調設備、電風扇設備等，降低PLC控制系統的溫度;冬季則可以安裝加熱器設備、空調設備等，提高PLC控制系統的環境溫度。需注意一點PLC控制系統應設置在干燥的環境中，避免潮濕環境帶來的干擾[4]。

（二）磁場環境因素的限制與優化對策

磁場環境與振動環境均會對PLC控制系統造成一定的限制。例如，PLC控制系統的頻率需維持在10到15赫茲的范圍之內。與此同時，在實際的礦山機電施工作業階段，還需安置一定數量的減震膠避免因設備運行而造成的沖擊效果。為控制數據信號傳遞的精準度，需降低磁環環境的影響。

總結：綜上所述，PLC技術在礦山機電控制系統中的應用占據關鍵地位，其在提高礦山開采質量與開采效率方面作出重要貢獻。PLC技術作為自動化控制領域的一項核心部分，在競爭激烈的礦山開采作業中發揮管理功效，保證了開采計劃與開采任務的高效率完成。故此，希望PLC技術在礦山機電控制中進一步解決技術不足，優化與改進技術的應用細節。

參考文獻：

[1]田玉虎.關于煤礦機電控制中PLC技術的有效應用[J].電子技術與軟件工程，2020，No.183（13）：106-107.

[2]王建棋，李超.PLC技術在公司電氣控制中的應用研究[J].百科論壇電子雜志，2020，000（002）：947-948.

[3]陳見臣，紀帥.在機械電氣控制裝置中PLC技術的作用及其應用探討[J].商情，2020，000（002）：197.

[4]李璇.PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用微探[J].內燃機與配件，2020，No.309（09）：259-260.

作者簡介：

姓名：李亮（1984.10.23-），男，漢族，籍貫山東省泰安市，大學學歷，助理升中級，研究方向——礦山機電，智能化及自動化