礦山機電控制PLC技術應用
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摘要：本文將對PLC技術進行簡單介紹，進而分別從改造井下的風門啟閉、改造空氣壓縮機群組的監(jiān)控體系、改造膠帶機以及礦山的提升機等角度出發(fā)，分析當前PLC技術在礦山機電控制中的主要應用，以期為有關企業(yè)提供可靠參考。
1PLC技術介紹
所謂PLC自動控制技術，即可編輯邏輯控制器，而PLC自動控制與微型計算機類似，能夠經(jīng)由邏輯控制器對工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)所有環(huán)節(jié)加以控制[1]。PLC技術屬于一類邏輯可編程的控制器，其主要的組成部分包含了編程器、電源、輸出輸入、儲存設備以及中央處理器，從本質(zhì)上來看主要是具備編程功能的一類儲存器，其能夠有效計算相應數(shù)據(jù)，并且將有關指令下達給相應的設備，隨后進行反饋，隨后把反饋傳送到機械設施中。將此項技術應用于礦山的機電控制當中，關鍵在于借助計時、算數(shù)、邏輯控制與排序等各種指令控制礦山當中的機電設備，從而使設備日常運行效率得以全面提升。這種智能化、自動化的控制技術可以充分解放勞動力，同時也能夠為作業(yè)安全性提供可靠保障[1]。
2礦山機電控制中PLC技術的主要應用方向
2.1應用于改造井下的風門啟閉
在如今大部分礦山的開采作業(yè)過程中，對井下風門的啟閉加以控制的方式多為人工方式。然而因為開門的負壓以及操作力會產(chǎn)生影響，導致人工方式很難順利啟閉井下的風門，甚至還會導致其被損壞。因此，可以借助PLC技術該著井下風門。在某煤礦項目中，煤礦企業(yè)便在設計井下風門時應用了PLC技術，在設計過程\]]=，重點選用的驅(qū)動裝置為電液推桿。在整體井下風門的架構當中，一般會在砌墻之上固定門體，并且采用平行四邊形的連桿機構來聯(lián)動兩扇門。通常在無車、無人的時候，紅外檢測開關一般會將信號發(fā)射到相應接收設備上，而此時風門處于關閉狀態(tài)。一旦車或者人接近風門，該紅外檢測開關所發(fā)射的信號將被擋住，接收裝置便會接收到開門的信號，此時電液推桿發(fā)生動作。企業(yè)為了確保風門進行流暢的動作，會采用PLC控制器對風門進行控制。此外，所有風門位置會裝有指示燈，以便提示可以通行或者禁止通行?？傊讼到y(tǒng)著重采用的便是連桿機構來確保風門實現(xiàn)聯(lián)動，同時確保風門有相同承受力。關鍵點在于該系統(tǒng)中，由1臺PLC對兩道風門進行控制，如此便可降低短路的發(fā)生幾率。另外，設計過程中若想使風門安全性得到全面提高，還應選擇濾波、聯(lián)鎖等措施，除了可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性，還可以對外界不良影響因素的影響進行抵制。
2.2應用于改造空氣壓縮機群組的監(jiān)控體系
如今我國大部分企業(yè)會借助繼電器控制空氣壓縮機，然而伴隨礦山開采施工與日俱增的難度，使得空氣壓縮機監(jiān)控以及保護等難度也越來越大。因此，舊有的繼電器與礦山施工的實際需要并不相符，特別是其頻發(fā)的故障會導致企業(yè)維護的成本提升。因此，應該借助PLC技術使空氣壓縮機實現(xiàn)自動化控制，同時確保微機控制系統(tǒng)更加高效。在不斷的實踐過程中可知，如果想確保相應群組得以長期、有效地運作，就應積極優(yōu)化微機控制系統(tǒng)。
2.3應用于改造膠帶機
在礦山開采作業(yè)中，膠帶機屬于一類運輸型設施，其核心任務便是對礦石進行運輸。該設備的主要優(yōu)勢在于有較大的運量、較長的運輸距離以及可以實現(xiàn)連續(xù)運輸?shù)?。借助PLC技術對膠帶機進行改造，能夠使其實現(xiàn)集中化和自動化的控制。特別是礦山如果高產(chǎn)，更需要改造膠帶機，以便使其與礦山實際生產(chǎn)的需要相符合。在某礦山當中，其膠帶機在長期工作過程中陸續(xù)出現(xiàn)了需要借助人工方能對液壓設備進行操作、線圈老化以及繼電器的接觸點發(fā)生氧化等現(xiàn)象。企業(yè)針對以上問題對電控系統(tǒng)進行重新設計，引用了PLC程序，同時借助AD模數(shù)的轉換模塊有效改造了盤閘控制切換以及液壓拉緊相應控制系統(tǒng)，進而使膠帶機自動化控制的水準得到大幅提高。改造思路為：①根據(jù)實際要求為膠帶機設計自動起車的程序，對保護裝置以及PLC輸出輸入控制系統(tǒng)進行重新設置。而后還應吧外圍控制與保護裝置按順序連接至相應設備。②在接入煙霧傳感器時，便可以將其直接接入到外圍控制、保護裝置。③可以直接將堆煤、撕裂等信號編進控制器中。④在接入速度傳感器時，關鍵在于借助內(nèi)部計數(shù)器的計數(shù)以及開關量的輸入，隨后對比輸入值和設定值。⑤對于液壓拉緊，如果膠帶機處于停機檢修狀態(tài)下，便可手動張緊；如果膠帶機處于正常工作狀態(tài)，便可進行自動張緊。⑥在切換盤閘電機時，應該對PLC技術優(yōu)勢進行全面利用，同時結合相應控制程序使盤閘機能夠更靈活地進行切換。通過實踐得知，在改造后的膠帶機工作一段時間后，其發(fā)生故障的幾率顯著下降，同時其開機的速度也更快了[2]。
2.4應用于礦山的提升機
在礦山開采施工當中，提升機起到了關鍵的作用。在社會、科技高速發(fā)展的新時期，在提升機中應用PLC技術的方式愈發(fā)豐富，相應設備也擁有更多種類。某型號提升機最為關鍵的技術特征便是以PLC控制變頻控制或者PLC編程變控為核心，同時采用了電-液聯(lián)合控制以及油缸后置式盤的制動器，同時其調(diào)繩離合器為徑向齒塊式。同時企業(yè)在設計提升機的過程中，還嚴格遵循了相應規(guī)范標準，從而確保其更加科學、合理。此提升機主要包含了保護系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及控制操作系統(tǒng)等基本系統(tǒng)。其中發(fā)揮重要作用的制動系統(tǒng)當中還包含了制動器以及液壓站等，而控制操作系統(tǒng)當中還包含了操作臺以及電氣控制設備等。此外，其保護與指示系擁有編碼器以及深度指示器等裝置。對于該提升機而言，動力控柜與軸編碼器構成了其PLC電控系統(tǒng)。另外，此提升機還應用雙PLC控制系統(tǒng)，不僅能夠有效完成轎車手動、半自動運行，也能夠借助高速計算器模塊對軸編碼器所發(fā)射的信號進行接收，對礦車速度位置進行精準計算，使軟過卷保護、過速保護更加可靠。同時，系列、型號不同的提升機，其基本參數(shù)也各不相同。
2.5應用于改造選煤廠的集控系統(tǒng)
在選煤廠的集控系統(tǒng)當中應用PLC技術，除了能夠使系統(tǒng)可靠性以及安全性得到全面提升，還能夠使集控系統(tǒng)整體工作效率得到有效提高。該系統(tǒng)的主要構成部分包含了儲存裝運系統(tǒng)以及離心脫水系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭的選擇、分類、儲存以及處理。因為該系統(tǒng)有著較為復雜的構成方式，因此在對PLC技術進行應用的時候，便可以充分結合底層的PLC控制以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)該系統(tǒng)的改造與升級。這種改造和升級，可以確保其余主機實現(xiàn)獨立工作，同時還可以想中心主機上傳有關的數(shù)據(jù)信息，隨后中心主機CPU將分析、處理這些數(shù)據(jù)信息，進而將其反饋到其余主機中，最終實現(xiàn)自動化控制相關系統(tǒng)。
3結束語
總體而言，在我國，煤礦資源屬于社會全面發(fā)展的核心動力之一。因此有關企業(yè)必須對現(xiàn)代化的信息技術展開全面利用，使相應生產(chǎn)的自動化水平得到持續(xù)提高，并且將先進的PLC技術應用于礦山的機電控制工作中，從而提升開采煤礦的整體質(zhì)量以及效率，保證相關作業(yè)得以順利、穩(wěn)定、安全地進行。
參考文獻
[1]景永明，王文豪，孔祥發(fā)，等.變頻器中PLC自動控制技術的應用[J].石化技術，2019（4）：36-36.
[2]趙寧寧.自動化技術在礦山機電質(zhì)量控制中的應用[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（18）：205-206.
作者：尤宏偉 單位：山西靈石華苑煤業(yè)有限公司
