PLC 在煤矿机电控制领域中的应用

曹宏娟 李继君

（1.甘肃机电职业技术学院，甘肃 天水 741001；2.甘肃烟草工业有限责任公司天水卷烟厂，甘肃 天水 741001）

【关键字】煤矿机电控制；PLC 技术；应用

由于经济的快速发展，对于煤炭的需求越来越明显，随之要求煤炭的开采也要不断扩大。 为了满足社会经济的发展需求，提供高质量的煤炭资源，对于煤炭机电的控制系统迎来了新的挑战，必须不断地更新升级才能满足当代社会发展的需求。 作为机电控制系统的行业人员， 我们有责任和有能力不断研究探索PLC 技术，在逻辑运算、故障判断、智能定时与计时分析等优势上向着更高的目标攀登，更加凸显煤炭机电控制系统的便捷性和高效性，提高生产效率和应用价值，为煤矿企业稳定健康的发展做出最大的努力。

1 PLC 技术简单概述

PLC 技术是一种可编程逻辑控制器下的系统技术，目前，可编程逻辑控制技术应用非常广泛，最先是由美国在20 世纪 60 年代率先研发成功问世， 从此，可编程逻辑控制技术开启了辉煌的时代，淘汰了传统的继电器控制系统。可编程逻辑控制技术以其自身的优势在工业领域迅速蔓延。 迄今为止，可编程逻辑控制技术已经成为现代工业不可或缺的重要组成部分。可编程逻辑控制技术是以电子计算机为媒介，对电器保护控制系统加以集成形成有机的整体，运用编程软件程序淘汰了硬连线控制装置，由此提高了电器控制系统的性能。可编程逻辑控制技术的优点是把计算机技术融入到现代工业领域中，为工业的现代化和智能化提供了可能，实现了传统继电器保护装置无法实现的技术。比如：当前机电系统环境比较差的情况下，传统的继电器保护装置就会因环境的影响导致运行不畅或者无法正常运行的结果，而可编程逻辑控制技术彰显了这方面的优势，无视环境的优劣，始终保持高效和高质量的运行状态， 而且操作非常简单人性，不需要专门的培训就可以轻松上岗。 值得骄傲的是PLC系统处于高效工作时，体积会缩小，给长途运输和重新组装提供了更大的便利。 因此，可编程逻辑控制技术的实现，以其自身的诸多优势的魅力，迅速的在工业领域发扬光大[1]。

2 PLC 技术应用过程中发现的问题

在煤矿日常生产中，煤矿机电控制系统的高效稳定关系到企业生产效率和价值。 因此，企业的发展离不开科技的力量， 就要摒弃传统的模式与时俱进，大力研发科学技术，实现适应现代化转型。 可编程逻辑控制技术最初应用时，存在执行指令过程中受到时效性的困扰， 不能实时将计算数据信息传递给工作人员，由于产生时间偏差，进而影响检测结果的可靠性和精确度。另外，在我国煤矿企业中，依然沿用传统的机电控制系统，随着发展需要进行升级换代，可能造成有些机电技术跟不上落后的问题，进而影响可编程逻辑控制技术的良性发展。 随着技术的日新月异，存在的问题逐一被攻克，PLC 技术将在煤矿机电控制领域大放异彩[2]。

3 PLC 在煤矿机电控制领域中的实际应用

PLC 技术其工作原理是通过具有强大的编程性能的中央储存器对整个系统进行全方位的控制，包罗整个系统控制方方面面的全部项目工程。通过对系统内部运行程序进行存储，同时进行高速的逻辑数据计算，对于整个系统计时性和量性上进行统筹监管。 可编程逻辑控制技术实现各种机械设备高效进行生产工作，从而减少人工计算操作的人为误差和大量的繁琐性工作。再者PLC 技术较传统的煤矿机电控制系统的又一亮点是先知先觉，能够发现系统运行中的蛛丝马迹，以便及时发现及时纠正解决，进一步保障设备稳定运行，提高了工作效率。

3.1 在煤矿系统领域的应用

梯形图技术是煤矿机电控制系统中基础款技术，该项技术可为其他各项程序的设计和运行提供可靠的操作平台。 在实际工作中，仅仅依靠简单便捷的操作就可以实现降低系统运行难度的目的，轻松完成实时切换系统控制操作。比如：当前系统正在运行中，工作人员对于整个系统的运行状态了如指掌，根据实时提供的数据参数，判断当前系统运行是否过热、速度是否平稳等，进而进行相应的调整操作控制，已达到系统最佳的运行状态。 同时，利用PLC 技术能够及时发现问题，大大减少事故发生，无疑保护了机械设备的同时，为企业争取最大的经济效益[3]。

3.2 在提升机改造中的应用

煤矿提升机是煤矿生产的重要设备之一，在煤矿生产中的作用不可小觑，是由一套复杂的机械-电气混和组成的机组。 而提升机控制系统是由PLC 主控技术、高压线路、速度和运行监测等构成了煤矿提升机核心。如何将可编程逻辑控制技术合理地应用于传统提升机系统改造上？经过专家和技术人员的不懈尝试，探索出如下可行性方案：当控制系统发出操作指令时，现场工作人员要随即拉开制动手柄装置，紧接着松闸电动机， 然后再把制动手柄推到合适的位置。通过系统发出指令人工进行相应的操作过程中，提升机完成了脱胎换骨的锐变，成功的实现了提速功能和工作效率最大化的目的。 此外，可编程逻辑控制技术还具有监测系统是否正常运行的功能，防止设备带病作业。比如：检查结果是正常的，系统就会智能地按照顺序启动下一个程序动作，反之就会发出相应的报警信号，便于工作人员及时检查进行处理。 最大限度地保护系统运行的稳定性和高效性。

3.3 提升煤矿机电系统的运行效率

煤矿机电系统是通过进行一系列的数据运算来保证系统正常运行，可编程逻辑控制技术可以对运算数据进行实时更新，以此来提高系统的运行效率。 这一过程，可编程逻辑控制技术好比是向煤矿机电系统源源不断注入新鲜血液一般。 在实际工作中，为了实现高效的煤矿机电系统运行，往往需要缓解系统装置运行时的冲击力量，来达到机械装置设备获得更多的能量来实现快速运行的目的，提高工作效率。 通过实验对比，运用可编程逻辑控制技术可以使机电系统运行时间缩短半秒左右，而且随着数据不停的转换时间也会加速缩短。 由此，大大地提高了机电系统的运行效率[4]。

3.4 在煤炭机电系统中集控室的应用

机电系统设计中的集控室系统是基础的设计方案，其收集数据是通过机电系统中的传感装置得到的数据信息与机电系统中集控装置进行无缝对接，同时利用PLC 技术， 对收集到的数据信息进行加工整理，从而保障系统的正常运行。 此外，可编程逻辑控制技术在保障工作人员人身安全上具有一定的现实意义。比如：工作现场，根据收集到的数据信息，发现存在安全隐患，通常会采用高频蜂鸣拉响进行报警，若施工单位条件具备， 可在现场安装新式声光报警设备，这种警报技术穿透力和传播速度极强，为现场工作人员第一时间撤离现场争取宝贵的时间， 减少人员的伤亡。 再者，可编程逻辑控制技术还能提供足迹记录和跟踪在案的功能，为今后的工作排除隐患故障提供有力的参考和借鉴。

3.5 加强了煤矿机电系统对绞车管理控制能力

煤矿机电控制系统对绞车的管理控制功不可没。绞车启动时，按钮开关就处于工作运行状态。按钮开关次数要使用专门的计数设备进行统计记录， 一般需要两个统计记录工作开关，此时由于设备处于工作状态，就需要另一个计数设备对其进行管理控制进行统计记录工作。 而现实中通过PLC 技术自动生成数据控制指令，淘汰了传统落后的操作流程，对绞车的管理控制实现了方便快捷的操作，并提供记录跟踪查找功能，进一步加强了煤矿机电系统对绞车的管理控制能力[5]。

4 总结

大量实践经验给我们启迪，将PLC 技术广泛应用与煤矿机电领域中，对于满足市场需求和实现企业的经济效益具有重要的现实意义。 近年来，随着中国煤矿企业以及行业相关技术的深入研发，PLC 技术以其独特的魅力，覆盖范围越来越广，不断的渗透到各个领域， 并与现有机电控制系统完美的结合融为一体，互相促进，共同发展。新一代机电控制系统工作者，不断地探索与创新，为推动煤矿生产各个环节机电控制系统高效运行和技术的快速发展永不止步！