孫洪飛

摘要：隨著煤礦事業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)也隨之獲得了長足的發(fā)展，尤其是PLC技術(shù)憑借自身的優(yōu)越性得到了十分廣泛的應(yīng)用，由此促進(jìn)了礦山機(jī)電自動(dòng)化控制水平的大大提高，同時(shí)也推動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。由此可見，進(jìn)一步加強(qiáng)PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用尤為重要。就此對PLC技術(shù)進(jìn)行了深入的分析及研究，并著重探討PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機(jī)電;控制;應(yīng)用

引言

PLC作為自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的重要控制設(shè)備，其在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，不僅使得礦山機(jī)電自動(dòng)化控制水平得到了相當(dāng)大的提升，還為我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。也正因如此，如何加強(qiáng)PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用研究則顯得尤為重要。下面本人結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，從PLC的含義及其結(jié)構(gòu)入手，對礦山機(jī)電控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析，以供參考。

一、PLC技術(shù)的應(yīng)用可行性和工作原理

（一）PLC技術(shù)應(yīng)用的可行性

PLC技術(shù)操作簡便，采用梯形圖形式，通過編制相關(guān)程序完善設(shè)備的邏輯控制程序，以此控制整個(gè)機(jī)電設(shè)備，有效提升控制成效，可實(shí)現(xiàn)控制的快捷性和維護(hù)的方便性;系統(tǒng)內(nèi)占用空間小，連接和拆裝均非常靈活，可使用于多種場合。PLC技術(shù)的應(yīng)用能大大減小控制體系所占的空間，提升工業(yè)作業(yè)的完成度，促使操作控制的連續(xù)性和有效性，減少能源損耗，提升工作效率，以此達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。

（二）PLC技術(shù)特性分析

1.邏輯處理速度快

PLC在邏輯處理能力上采用云指令操作平臺(tái)，操作指令每秒處理的數(shù)據(jù)信息多達(dá)上百條。這樣便能在有效時(shí)間內(nèi)對PLC內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行抽樣、量化及編碼，云計(jì)算利用框架計(jì)劃程序應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫輸出，假設(shè)終端系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，定時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流量，并且完成數(shù)據(jù)資源傳遞，一旦在傳輸過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)字段信息丟失或更改，該框架計(jì)算程序便會(huì)自動(dòng)切換至重新申請重發(fā)模式，保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的精確性。

2.安全配置高

PLC安全性主要體現(xiàn)在硬件設(shè)施與軟件設(shè)施配置高。在機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上，PLC能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行溫度，當(dāng)設(shè)備處于大功率運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部電路板溫度便會(huì)上升。當(dāng)溫度超過一定范圍時(shí)，便會(huì)造成終端運(yùn)行系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。而PLC內(nèi)部采用溫度控制系統(tǒng)，溫度超過一定范圍時(shí)，便會(huì)降低終端系統(tǒng)的運(yùn)行功率，保證溫度處于50℃左右。在軟件安全配置結(jié)構(gòu)上，利用數(shù)據(jù)定時(shí)監(jiān)控程序，定時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)變化。PLC在監(jiān)控過程中設(shè)置了數(shù)據(jù)信息循環(huán)定時(shí)器，數(shù)據(jù)為100m/s，這樣便通過數(shù)據(jù)時(shí)刻進(jìn)行安全監(jiān)測。當(dāng)超過監(jiān)測定時(shí)時(shí)間時(shí)，PLC則會(huì)停止工作。假設(shè)數(shù)據(jù)流經(jīng)信息時(shí)間沒有超過監(jiān)測時(shí)間，則運(yùn)行系統(tǒng)開啟重復(fù)起始狀態(tài)。

二、PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

（一）PLC技術(shù)在提升機(jī)中的運(yùn)用

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，人們利用可編程控制器以及大功率晶閘管變流器實(shí)現(xiàn)了對礦山老舊提升機(jī)的原繼電器控制改造，主要操作步驟如下：（1）保留直流主電機(jī)以及部分提升機(jī)機(jī)械，保證礦山老舊提升機(jī)的老系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，搬移原有操作臺(tái)，設(shè)立新操作臺(tái)，調(diào)整電樞回路，添加轉(zhuǎn)換刀閘，利用新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘，實(shí)現(xiàn)對新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換工作。利用多路航空插頭來控制新老系統(tǒng)的切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)潤滑油泵的控制工作。同時(shí)，在新系統(tǒng)調(diào)試期間，老系統(tǒng)仍舊可以繼續(xù)工作，以備新系統(tǒng)調(diào)試的不時(shí)之需，且在特殊情況下，老系統(tǒng)需要永久保留。（2）進(jìn)行改造安裝時(shí)，盡可能的選用將來的維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)全過程參與，嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。且在安裝的過程中，要實(shí)現(xiàn)電控監(jiān)測，密切監(jiān)測井筒位置開關(guān)、行程以及不同的機(jī)械潤滑制動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)等，科學(xué)有效的縮短新系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間，利用在線送電測試來監(jiān)測和校準(zhǔn)傳感器，保證其每個(gè)測量參數(shù)都和提升系統(tǒng)的實(shí)際相對應(yīng)，檢驗(yàn)老系統(tǒng)提升時(shí)每一部分持續(xù)的運(yùn)行過程，實(shí)現(xiàn)高效率切換工作。（3）老系統(tǒng)可編程控制器系統(tǒng)來提升裝卸載系統(tǒng)的在線調(diào)試工作，能夠?qū)崿F(xiàn)提升信號(hào)系統(tǒng)控制的一次性調(diào)試，有效的減少了調(diào)試工作量。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)傳動(dòng)回路中閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也促進(jìn)了全系統(tǒng)空載以及重載測試運(yùn)的實(shí)現(xiàn)。（5）合格之后進(jìn)行裝煤重載試運(yùn)行，最終成功改造礦山老舊提升機(jī)，實(shí)現(xiàn)全載全自動(dòng)方式的提升。

（二）PLC技術(shù)運(yùn)膠帶機(jī)中的運(yùn)用

隨著機(jī)電液一體化的實(shí)現(xiàn)，KZP系列盤式可控制動(dòng)裝置也被人們運(yùn)用在礦山機(jī)電控制中，其主要是由三部分組成：液壓站、制動(dòng)裝置和電控系統(tǒng)。其中，制動(dòng)裝置通過閘瓦與制動(dòng)盤摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，再借助于液壓站的調(diào)節(jié)作用改變制動(dòng)力。通常情況下，設(shè)備正常工作時(shí)正壓力為0，系統(tǒng)的油壓達(dá)到最大值，制動(dòng)閘處于松閘狀態(tài)，閘瓦與制動(dòng)盤之間有1.3mm左右的間隔，設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，首先分析工況，電液控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出控制的指令，設(shè)備自動(dòng)減小油壓實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制，理論上，當(dāng)環(huán)境溫度為400℃時(shí)，盤式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率為10次每小時(shí)，且盤面溫度<1500C。液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙回路完全對稱結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ο逻\(yùn)帶式膠帶輸送機(jī)及時(shí)進(jìn)行軟制動(dòng)。KZP系列盤式可控制動(dòng)裝置利用電動(dòng)機(jī)的輸出軸以及輸送機(jī)上的速度傳感器來密切控制運(yùn)膠帶工作時(shí)的各項(xiàng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，然后由可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測顯示。

（三）PLC技術(shù)在井下風(fēng)門中的運(yùn)用

通常情況下，風(fēng)門兩側(cè)的空氣存在一定的壓差，且風(fēng)門的面積很大，開啟壓力大約為40kg左右，當(dāng)風(fēng)門開啟時(shí)，壓力促減小為5kg，無法繼續(xù)開啟，增加了風(fēng)門開啟的困難。然而為了避免這一情況發(fā)生，有研究者通過設(shè)計(jì)了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)門，在小風(fēng)窗的幫助下實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的開啟。電動(dòng)風(fēng)門，其主要工作原理：系統(tǒng)首先發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門開啟，當(dāng)風(fēng)門開啟角為90度時(shí)，停止開啟，車輛和行人司以通行。關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，系統(tǒng)依舊發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥換向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)油缸活塞向回運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)風(fēng)門轉(zhuǎn)動(dòng)，直至關(guān)嚴(yán)。

三、總結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制系統(tǒng)中發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用，其不僅能夠穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，實(shí)現(xiàn)全載全自動(dòng)方式的提升，還可以保證機(jī)電控制系統(tǒng)的質(zhì)量和運(yùn)行的穩(wěn)定性，達(dá)到了降低損耗，節(jié)省能源，減少勞動(dòng)力的目標(biāo)，為礦山帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。