探究煤矿机电设备控制中PLC技术的应用

牛进 张伟 尹燕彬

山东省新泰市新汶办事处良庄矿业公司 山东新泰 271219

传统的机电设备控制难度大，具有较强的不稳定性和不安全性。PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用优势突出，PLC技术采用的是数字模拟技术，数字运算系统下PLC技术的逻辑性和自动化功能相当突出，PLC技术能够保证对煤矿机电设备进行有效的控制，提高煤矿企业的生产效率，同时也保证了采煤业务进行的安全性和稳定性，提升煤矿企业的经济效益。

1 PLC技术分析

PLC技术的优势主要体现在四大方面，具体为：操作更加简便、性价比高、完备的硬件配置、更高的安全性。（1）操作更加简便。尽管PLC技术在研发环节难度大，遇到了诸多难题，但是基于PLC技术的煤矿机电控制系统的操作起来相当简单，专业水平不高的工作人员也能明白系统操作原理[1]。在PLC技术控制系统调试环节中也不需要改变其硬件设备。对工作人员的要求不高就在一定程度上降低了企业的人才和管理成本，甚至当煤矿机电设备控制过程中发生异常情况，也能够通过PLC技术调整相关的操作程序，及时解决异常情况，促使煤矿机电设备正常工作。（2）性价比高。与传统的继电器相比，PLC技术的控制系统价格将为昂贵，但是PLC技术控制系统集成度高，只需外接系统进行连接便能够实现其功能的充分发挥。这不仅仅帮助企业节约了外界辅助设备的购入费用，更是让煤矿机电控制系统拥有了更加全面的功能，更加简便的系统，实现了设备成本的降低和系统灵敏性和稳定性的提升之间的平衡，PLC技术的应用具有更佳的性能和更节约的生产成本。（3）完备的硬件配置。与传统机电设备控制系统相比，PLC技术控制系统拥有更加完备的硬件配置，更加全面的系统，在PLC技术控制系统中，能够根据工作的实际要求对硬件配置进行搭配和更新，根据煤矿企业生产需要来对操作系统进行个性化组装。（4）更高的安全性。传统的机电设备的系统基础是继电器系统，继电器系统长期浸淫在有大量粉尘、碳粉的矿井中，粉尘和碳粉的堆积隐患巨大，会造成继电器的短路，产生巨大的安全隐患和生产事故。PLC技术具有高稳定性和安全性，在煤矿下面恶劣的环境中能够凭借其自身的高集成化避免粉尘和碳粉带来的短路问题。PLC技术通过硬件和软件的结合控制，提高了配套系统的完整性，增强了系统的抗干扰能力。

2 矿井机电系统中PLC技术的应用概述

PLC技术在煤矿机电系统中的使用具有多样性，多数情况下借由梯形图法对程序进行控制，因此对PLC技术的应用属于一个逻辑计算与执行的循环过程，不仅操作程序简洁，维护难度小，而且能在不同子系统之间开展自由切换[2]。通过这一技术，工作人员能实时了解系统内各设备的运行状态，从而开展针对性调控。一旦发现机电系统运行温度过高、绞车运行失速等情况，监控系统便会立即发出预警并显示位置，便于工作人员及时排除故障，同时也为后期相似故障的排除提供数据支撑。将PLC技术应用到矿井机电系统的控制中，必须确保其能与原系统设计有机结合，必要时还可将各机电设备同主控器相连，对设备运行初始数据进行采集、分类和存储。此外，鉴于机电系统控制为梯形图控制，还需要针对矿井进行统一规定。

3 PLC技术在矿井不同设备机电控制系统中的应用

3.1 PLC控制器的安装需要辅助以较多的报警功能

与PLC技术应用于其他行业有所不同，煤矿开采的安全性能一直排在其他要求的首位。众所周知，我国的煤矿坍塌事件时有发生，由此造成的经济损失与社会损失巨大。因此，自动化生产过程必须辅助以完善的监控系统，实时监督开采工作的环境安全。

3.2 PLC控制器的应用需配以专业的软件工程师调试

在实际煤矿开采过程中会出现众多突发情况与实际需求，这些都是在每天的实际操作中不断变化的。完全固定的系统功能根本难以适应目前的应用要求。因此，当现场工作需要通过PLC控制器系统实现某个特殊功能时，软件工程师应及时在计算机端通过梯形图编程实现，确认无误后烧写至PLC的存储单元，并在系统测试无误后添加到目前的机电设备之中。

3.3 在煤矿机电控制系统中的应用

只有保证机电控制系统的安全、稳定运行，才能提高煤矿开采的工作效率。将PLC技术应用到煤矿机电控制系统中，利用梯形图的模式来简化操作方式，能够在有效保证计算空间的基础上促进计算速度的提升和工作效率的提高[3]。此外，将PLC技术应用到煤矿机电控制系统中还能够保证采样频率处于一种合理的范围，为机电控制系统处于稳定的运行状态，如：利用PLC技术来对煤矿开采中的绞车关闸进行控制，统计其开关次数，将统计结果进行分析，并将分析结果反馈给相关技术人员，确定绞车的运转速度，并根据运转速度来对绞车的合理运转速度进行确定，以便设置相关指标，在后续的实际煤矿开采工作中控制系统能够对超出合理运转速度进行报警，提示技术人员及时处理，减少安全隐患。

4 结语

基于上述分析可知，PLC技术在矿井机电系统控制中的应用具有十分积极的效果，其不仅能将矿井各相互独立的子系统连成一体，提升井下设备操控质量和作业效率，还能大幅优化作业安全性，降低设备运行磨损率。矿井技术人员应进一步加强对相关技术的应用研究，从而将PLC技术更好地应用到井下生产的各个环节，进一步增强井下生产管理的统一性，为矿井的现代化建设奠定扎实根基。传统的煤矿机电系统的控制基础一般为继电器，线路繁琐而复杂，后期的改动范围小，抗干扰能力弱，需要大量的空间和能量来给予支持。PLC技术在煤矿机电设备中的应用具有较高的灵活性和抗干扰能力，能够保证机电设备的安全运行，提高煤炭开采的效率。