PLC 技術在礦山機電控制中的應用

張順利

（焦作市技師學院，河南 焦作 454000）

一、PLC 技術特點

在不同工業(yè)場景中，PLC 技術被廣泛運用，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳遞，減少數(shù)據(jù)資源的浪費。由于PLC 技術具備操作簡單的特點，將其應用到礦山機電控制系統(tǒng)之中，可以顯著提高機電控制系統(tǒng)的運行效率，進一步提高礦山機電一體化控制水平。此外，PLC 系統(tǒng)編程語言特別簡單，同時接口技術較為成熟，操作難度比較小，在我國工業(yè)自動化生產(chǎn)領域，尤其是礦山資源開發(fā)層面，通過運用此項技術，能夠促進我國礦山產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、礦山機電控制中PLC 技術的主要應用方向

（一）應用于改造井下的風門啟閉

在如今大部分礦山的開采作業(yè)過程中，對井下風門的啟閉加以控制的方式多為人工方式。然而因為開門的負壓以及操作力會產(chǎn)生影響，導致人工方式很難順利啟閉井下的風門，甚至還會導致其被損壞。因此，可以借助PLC 技術該著井下風門。在某煤礦項目中，煤礦企業(yè)便在設計井下風門時應用了PLC 技術，在設計過程]]=，重點選用的驅(qū)動裝置為電液推桿。在整體井下風門的架構當中，一般會在砌墻之上固定門體，并且采用平行四邊形的連桿機構來聯(lián)動兩扇門。通常在無車、無人的時候，紅外檢測開關一般會將信號發(fā)射到相應接收設備上，而此時風門處于關閉狀態(tài)。一旦車或者人接近風門，該紅外檢測開關所發(fā)射的信號將被擋住，接收裝置便會接收到開門的信號，此時電液推桿發(fā)生動作。企業(yè)為了確保風門進行流暢的動作，會采用PLC 控制器對風門進行控制。此外，所有風門位置會裝有指示燈，以便提示可以通行或者禁止通行。總之，此系統(tǒng)著重采用的便是連桿機構來確保風門實現(xiàn)聯(lián)動，同時確保風門有相同承受力。關鍵點在于該系統(tǒng)中，由1 臺PLC 對兩道風門進行控制，如此便可降低短路的發(fā)生機率。另外，設計過程中若想使風門安全性得到全面提高，還應選擇濾波、聯(lián)鎖等措施，除了可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性，還可以對外界不良影響因素的影響進行抵制。

（二）應用于改造空氣壓縮機群組的監(jiān)控體系

如今我國大部分企業(yè)會借助繼電器控制空氣壓縮機，然而伴隨礦山開采施工與日俱增的難度，使得空氣壓縮機監(jiān)控以及保護等難度也越來越大。因此，舊有的繼電器與礦山施工的實際需要并不相符，特別是其頻發(fā)的故障會導致企業(yè)維護的成本提升。因此，應該借助PLC 技術使空氣壓縮機實現(xiàn)自動化控制，同時確保微機控制系統(tǒng)更加高效。在不斷的實踐過程中可知，如果想確保相應群組得以長期、有效地運作，就應積極優(yōu)化微機控制系統(tǒng)。

（三）應用于改造膠帶機

在礦山開采作業(yè)中，膠帶機屬于一類運輸型設施，其核心任務便是對礦石進行運輸。該設備的主要優(yōu)勢在于有較大的運量、較長的運輸距離以及可以實現(xiàn)連續(xù)運輸?shù)取＝柚鶳LC 技術對膠帶機進行改造，能夠使其實現(xiàn)集中化和自動化的控制。特別是礦山如果高產(chǎn)，更需要改造膠帶機，以便使其與礦山實際生產(chǎn)的需要相符合。在某礦山當中，其膠帶機在長期工作過程中陸續(xù)出現(xiàn)了需要借助人工方能對液壓設備進行操作、線圈老化以及繼電器的接觸點發(fā)生氧化等現(xiàn)象。企業(yè)針對以上問題對電控系統(tǒng)進行重新設計，引用了PLC 程序，同時借助AD 模數(shù)的轉(zhuǎn)換模塊有效改造了盤閘控制切換以及液壓拉緊相應控制系統(tǒng)，進而使膠帶機自動化控制的水準得到大幅提高。改造思路為：①根據(jù)實際要求為膠帶機設計自動起車的程序，對保護裝置以及PLC 輸出輸入控制系統(tǒng)進行重新設置。而后還應吧外圍控制與保護裝置按順序連接至相應設備。②在接入煙霧傳感器時，便可以將其直接接入到外圍控制、保護裝置。③可以直接將堆煤、撕裂等信號編進控制器中。④在接入速度傳感器時，關鍵在于借助內(nèi)部計數(shù)器的計數(shù)以及開關量的輸入，隨后對比輸入值和設定值。⑤對于液壓拉緊，如果膠帶機處于停機檢修狀態(tài)下，便可手動張緊；如果膠帶機處于正常工作狀態(tài)，便可進行自動張緊。⑥在切換盤閘電機時，應該對PLC技術優(yōu)勢進行全面利用，同時結合相應控制程序使盤閘機能夠更靈活地進行切換。通過實踐得知，在改造后的膠帶機工作一段時間后，其發(fā)生故障的機率顯著下降，同時其開機的速度也更快了。

（四）應用于改造選煤廠的集控系統(tǒng)

在選煤廠的集控系統(tǒng)當中應用PLC 技術，除了能夠使系統(tǒng)可靠性以及安全性得到全面提升，還能夠使集控系統(tǒng)整體工作效率得到有效提高。該系統(tǒng)的主要構成部分包含了儲存裝運系統(tǒng)以及離心脫水系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭的選擇、分類、儲存以及處理。因為該系統(tǒng)有著較為復雜的構成方式，因此在對PLC 技術進行應用的時候，便可以充分結合底層的PLC 控制以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)該系統(tǒng)的改造與升級。這種改造和升級，可以確保其余主機實現(xiàn)獨立工作，同時還可以想中心主機上傳有關的數(shù)據(jù)信息，隨后中心主機CPU將分析、處理這些數(shù)據(jù)信息，進而將其反饋到其余主機中，最終實現(xiàn)自動化控制相關系統(tǒng)。

三、結語

綜上所述，通過對PLC 技術在礦山機電控制系統(tǒng)設計當中的具體應用進行全方位的分析，例如明確硬件設計要點、軟件設計要點、實現(xiàn)系統(tǒng)的精準控制，并提出相應的設計注意事項，例如合理選擇設計參數(shù)、加強系統(tǒng)可靠性設計等，能夠顯著提升礦山機電控制系統(tǒng)的安全性能，防止機電控制系統(tǒng)在運行期間出現(xiàn)較多故障。