矿山机电控制中PLC技术的应用研究

王伯刚　黄玉亭

摘 要：煤礦事业飞速发展，自动化技术不断优化，特别是PLC技术凭借自身优势，得到了普及推广应用，继而促使矿山机电自动化控制水平的提升，促使了国民经济的飞速发展。从中不难看到，逐步强化PLC技术于矿山机电控制中的应用具有十分重要的现实意义。先简单分析了PLC的工作原理，接着着重讨论了矿山机电控制中PLC技术的应用，促使PLC技术不断成熟，协助矿山机电控制工作的开展，为研究提供必要理论参考。

关键词：矿山机电；控制；PLC技术；应用

这些年国民经济发展非常快，人们更为依赖不同类型的资源，具体的矿产开采力度逐步加大，这要求矿山机电设备达到很高的要求。现阶段煤炭产业向前推进，生产建设当中，建立安全性煤矿成为工作重心，且有必要提升矿山机电自动化控制水平。PLC技术是普遍使用的一种技术，当前，现代科学技术升级换代，可编程控制器逐步优化，很大程度上提升矿山机电自动化控制水平，促使PLC技术更多地应用到矿山设备控制中，极大提升了矿山开采效率，增强了PLC技术自动化的综合实力，所以，为增进PLC技术的水平，强化PLC技术的应用研究具有突出的现实意义。

1.PLC技术与工作原理

PLC作为可编程控制器，更多地应用在现代自动化行业中，此项技术融合了计算、计数、定时等，保存在内部，接着通过模拟量的使用，将不同机电设备运行纳入控制中。PLC是微机技术结合传统的继电接触控制技术而形成的，解决了继电接触控制系统具有的诸多缺陷，如机械触点的接线复杂功耗高等，切实利用了微处理器的优势。PLC是现阶段比较先进的控制器，其易于系统的组合，十分可靠，且具有非常强的抗干扰性，具备在线修改等各种优势。可编程程序控制器（PLC），采用数字式运算，针对工业控制设计而成，是一种能在各个领用应用的工业控制装置。PLC采用周期循环扫描的工作方式，将电能提供给PLC，CPU先实施自检运行，查看是否有故障出现，接着步入循环扫描中，完成一次性循环的各个过程结束一次性循环使用的时间就是一个工作周期，影响工作周期的长短的因素有用户程序长短、PLC自身性能。

2矿山机电控制中PLC技术的应用

2.1矿山机电控制中PLC技术对空气压缩机群组监控系统的应用

在空气压缩机群组中，微机监控系统围绕PLC，提升了抗干扰能力，且测试准确，同时优化空气压缩机运行当中的安全保护功能。空气压缩机构成了矿山开采不可或缺的一类动力设备。现阶段我国许多空气压缩机均使用继电器控制，此种控制监控良好的保护技术水平并不高，不符合空气压缩机所需的可靠安全运行要求，所以，容易发生故障，不易维护。新研制而成的微机监控系统一般采用温度传感器、断水装置等及时负责信号的收集，在传输总线协助下，传送到PLC不同的模块，经过CPU对数据做出处置，在传感器信号转换下，送到专门的数显仪表及时呈现设备工作参数，在线监测及维护功能，在线监测及维护电参数，及时把控矿井作业，维持作业的平稳，不会发生安全问题[1]。

2.2矿山机电控制中PLC技术对矿山老式提升机进行改造

利用PLC升级及优化矿山老式提升机，在预留提升机直流主电机与机械部分基础上，运用可编程的控制器等，升级老式提升机之前继电器的控制，这是现阶段改造矿山机械非常有效的途径，具体过程如下：

①奠定安装新操作台良好基础，整体搬移之前的操作台，在改造提升机过程中，依然通过旧系统进行运转，搬迁至一旁既有操作台进行暂时作业。

②便于新系统与老系统实施转换，需将转换刀闸设置到电枢的回路上。把多路航空式插头应用到新老系统的转换。调试新系统过程中原有的系统还能保留，用于后期使用。根据需求，长久保留。

③安装时，严格把控质量，相关人员接受培训，达到要求之后，才可进行安装，要求安装人员能够熟练操作，让人员全程参与就其中，经过调试，奠定正常运行及维护的基础。

④为最大限度缩短调试新系统的时间，及时电控检测各机械润滑情况，结束传感器安装之后，在线送电，并实施测试，矫正各测量参数，让系统和实际保持相符。在提升系统过程中，在计算中按照步骤检验各部门运行让系统提升一次性准确转换。

⑤完成装载系统之后，基于旧系统提升，还要利用新系统中客车厂控制器将提升机器装卸载站纳入整体控制中。新系统和旧系统相互配合，能够一次性推动装卸载。

2.3矿山机电控制中PLC技术对运胶带机的改造

在科学技术进步下，KZP系列盘式可控制动装置更多地被应用到矿山机电控制中，此装置的组成包括制动装置、电控系统、液压站。制动装置通过利益闸瓦、制动盘产生的摩擦，形成制动力矩，接着发挥液压站调节功能，继而达到改变制动力的目的。在制定前提下，机械在正常运转过程中的正压力数是0，但如果系统的油压值达至极致时，制动闸便会发生松动；如果设备处于制动过程中，需结合实际状况，让电液控制系统传出合适的信号指令，机器基于此减少油压值，达到制动控制的目的[2]。电动机的输出轴速度传感器、输送机速度传感器达到把控运胶带运行中许多监控数据，最终通过监测获得的数据是通过可编程控制器得以实现的。通常如果监测获得数据比之前设定的数值要高时，可编程控制器将输出较少的供电电流，减少油压，继而使胶带速度变小；如果监测获得的数据比预先设定的数值要低时，可编程控制器使供电电流输出得以增加，继而开启闸瓦打开，维持胶带输送机运动的稳定。

2.4矿山机电控制中PLC技术对井下风门的自动启闭

在矿山生产中，一般一人启闭井下的风门。而该风门具有非常大的负压，启闭风门承受很大的操作强度。一个人启闭风门非常困难，如果操作不恰当，将损坏风门。运用PLC技术，在红外传感设备使用下，全天候检测车辆，从而通过可编程控制器达到自动化控制井下风门启闭的效果。达到风门的自动化启闭，维持车辆运行的可靠及稳定，避免发生安全隐患节省了矿山运行费用。在实施顺序控制设计过程中，要求我们先打开窗，然后再打开门。它的设计原理为，风门两面有一定的压强差值，同时井下风门具有相对较大的面积，通常风门开启压强30-50KG。为保证风门启闭可靠稳定，往往将较小的窗口设置到风门上，使风门两侧压强保持在均衡状态。如果两侧压强趋于平衡之后，可使风门启闭操作力变小。通过PLC实施控制，先运用红外线传感设备，检测车辆的进进出出，在风门开启过程中，把控制信号传至二位五通双控电磁阀，接收控制信号，把气体供给系统。然后活塞带动下，朝向外运用，此时风门上的小窗在活塞带动之下处于开启状态，如果风门至设计处，将不会再运动，接着风门被开启。在活塞的反向运动之下，闭合小窗，然后闭合风门。

结束语：

经济社会向前发展，现代的矿山开采速度日渐加快，而在现阶段矿产资源开发时，人们要求矿山设备控制技术达到更高的标准，各类先进的设备得到研发，较大程度上提升了矿山开采设备的控制水平，提高了现代化生产管理水平，奠定了现代矿产资源开采坚实的基础。矿产资源开采推动了人类社会的文明及进步，开采技术不断优化是很突出的一个条件，PLC构成了自动化控制领域非常重要的一类控制设备，较早地渗透进煤矿机电设备的控制系统，同时普遍应用到煤矿机电的控制系统，为此，为促使经济社会不断进步，要强化广大煤矿机电工作人员对PLC控制技术的探究，把PLC控制系统放置于较为适宜的温度中，以获得更突出的控制效果，且采取必要的通风和降温措施，进而逐步提升PLC控制技术水平及质量。

参考文献：

[1]赵守德，赵广建，殷宏杰.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（24）.

[2]陶伟.基于防灭火的矿井通风系统优化技术[J].低碳世界，2017（13）：81-82.