PLC技术在矿山机电节能控制中的应用

韩伟

摘 要：如今我国高度重视节能减排，对于各个行业来说需要积极地落实节能减排理念。其中矿山企业在发展时期需要面临比较激烈的竞争环境， 为了获取更多的经济效益，就需要积极地使用各项先进的技术。其中通过对于PLC技术的使用，以提升生态性和环保性为主更好的操控机电设备中的运行系统，从而为后续设备有序实施奠定坚实的基础。从中可以看出在当前矿山机电节能控制中，利用PLC技术是非常重要的，相关技术人员需要加强对这些问题的重视程度。

关键词：PLC技术;矿山机电;应用研究

引言

随着矿山建设中越来越多地使用大型机电设备，且其具有快速、高效的运行效率，成为我国矿山工业现代化发展的重要因素，且进一步提高机电设备运行效率和实施机电设备的自动化技术已成为矿业未来技术发展的重要方向。此外，PLC技术主要是在软件编程、自动化控制技术等方面实现对礦山机电设备的自动化控制，所以其不仅可以实现机电设备的自动化操作还能够有效的实现智能化的控制，而且可以更准确地执行相关的生产操作，从而极大地解放劳动力，并有效提高采矿的安全性。

1 PLC 技术的使用优势

1.1 可靠性较高

PLC控制系统中会选择设置多重电路，并且各个电路相互联系，在生产时期要是明确机电设备存在异常的问题，这部分电路系统可以降低对于电路的干扰，实现对于电路的保护，因此整体的操作更加智能，更加安全。在机电控制时期通过使用PLC技术，可以显著提升整个系统的安全性，减小事故的产生概率。矿山生产时期整体的危险性较高，结构不够明确，要是产生设备失控的情况，就需要及时地中断操作，避免影响到工作人员的生命安全，降低整体的生产效率。所以在矿山开采时期需要高度重视对于PLC 技术的使用，借助这项技术可以显著提升机电设备组织的可靠性，减少矿井机电设备故障产生概率。PLC技术是比较先进的，通过正确设计电路可以降低外部环境造成的影响，而且可以实时的监控矿井的运行情况。传统的技术在设备中进行使用的时候，需要按时进行检查和更新，工作量较大， 容易产生安全隐患。不过PLC电路仅仅更新操作系统就可以满足需求，实现调整设备的工作状态，保障整体的生产工作可以顺利的进行。

1.2 安全配置高

PLC的安全性主要体现在软硬件配置级别上。在硬件系统中，PLC主要是控制电路和内部存储系统，而且大多数情况下它们都是采用电隔离的工作模式，因此CPU在运行期间不会受到外部电磁信号的干扰。由于操作控制电路和CPU的原始结构电路在同一传输路径上，因此高压线产生的强电磁波会对CPU造成一定的干扰，从而丢失所存储的数据。在机械设计中， PLC可以自动化的调节工作温度。当设备以大功率运行时，内部的温度会升高。如果温度超过某个范围，则终端操作系统将瘫痪。PLC所使用的温度控制系统，当温度超过一定范围，终端系统将关闭以保持设备在50℃以下的温度。在软件安全性的配置结构中，处理时间监视程序主要用于定期监视数据信息的动态变化。PLC在监视过程中为数据信息周期设置一个计时器，数据传输为100m/s，因此可以随时对数据进行安全的监控。如果超过监视时间，则PLC将不再工作。假设数据通过信息的时间不超过监视时间，则正在运行的系统将触发重新启动状态。

1.3 编程简单、可用性强

PLC技术中使用的编程方法是梯形图。该编程方法使用编程语言来实现各种控制功能，而且梯形图中的线路也相对清晰。技术人员和PLC用户都可以自己阅读用户手册或简短的教程可以快速掌握梯形图编程控制程序，这种简单易用的编程方法可以满足不同用户的需求。

2 矿山机电设备对于 PLC 技术节能控制的具体使用

2.1 在流体负荷设备中的应用

PLC技术在流体负荷设备中的应用主要有两个方面，第一是风机中变频速度的调节和泵中变频速度的调节，改进后的风机更适合矿山的特殊条件，矿山开采作业有效降低了能耗。将PLC技术应用于泵设备，不仅可以有效提高给水和矿山流体泵的设计灵活性，而且可以大大提高产品质量。同时，可以通过使用PLC技术来实现灵活的控制，例如平稳启动和停止泵，避免了由于频繁启动和停止泵而造成的功率损失，并且在一定程度上有效地减少了设备损耗，从而确保了矿山企业生产活动的安全性和效率。

2.2 PLC技术对运胶带机的改造应用

随着电液一体化的技术逐渐成熟，其已经开始应用到矿山机电设备的控制系统中。KZP系列盘式装置是主要的系统控制装置，且被分为三个部分：它主要由液压站、电子控制装置以及制动装置组成。在所有受控设备中，制动设备主要是利用制动衬块和制动盘之间的摩擦力来产生一定有效的制动扭矩，然后再进一步调节液压站来对制动力进行改变。在设备正常运行期间，若系统中的机油压力达到最大值时，前进压力就会变为0， 制动器就会处于放松的制动状态，并且制动衬块和制动盘之间存在一定距离。此外，电动液压控制系统会自动的发布指令，设备就根据指令来自动降低油压，从而实现机电设备的自动化制动控制。

2.3 PLC控制程序的设计

在进行控制程序设计工作中，需要融入step7编程语言，从而保证控制效果的提高。在实际实施过程中，需要在windows环境下应用于通用的微机中，这种编程语言不仅可以实现信息的广泛性流通和通信，在后续工作中，还可以通过某一个模块实现动态化的控制，采集多方位的信息实现数据多方位管理以及融合。在实际程序设计时，要采取模块化的设计理念， 以模块化的形式进行数据的管理以及采集。PLC程序设计，主要是对各种设备信号进行有效的整合以及分析，明确输入设备的开关信号，对当前系统运行状态进行多方位的控制以及判断。同时还需要通过各种设备的控制来满足相关各种任务的操作需求。除了接受上位PC功能之外，还需要进行数据的采集，根据不同控制对象进行全过程和全自动的积极采样工作。机电节能控制设计模块要接收由模拟量输入模块的传感器信息而得出来的完整性信号，之后再转变为模拟量传送给变频器，完成整个控制过程。

2.4 PLC技术在空压机中的应用

在空气压缩机中使用PLC技术可以科学地控制，并避免频繁更换空气压缩机。在使用PLC技术的过程中，空压机设备的操作相对简单，精度较高，维护复杂度较低。在实际操作中，无需手动更换空气压缩机。使用频率可以根据矿山的不同需求进行预先设计。PLC技术的使用优化和改进了以前控制空气压缩机装卸的方法，并通过调节功率消耗来调节速度，以确保空气压缩机效率更高。

3 结束语

综上所述，随着我们采矿业的竞争激烈。如果相关的矿业企业希望在竞争激烈的市场中找到对自身有利的市场定位，就必须不断提高采矿的效率和安全性。作为自动化控制领域中非常核心的技术之一，PLC技术已经成为了机电设备的核心技术。PLC技术的广泛应用极大地填补了我国矿山机电自动化控制技术方面的空白，并有效地提高了机电设备的自动化水平，实现了现代化的矿山开采。因此，矿业公司必须通过深入研究来密切关注PLC技术，以及探究其技术的未来发展。

参考文献：

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[3]王敬文.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J].科学技术创新， 2018，（016）：194-195.

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