PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中運用
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摘要：從plc技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的運用原理分析入手，重點研究了PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的具體運用要點，并針對性提出了PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的運用時需注意的相關問題。
關鍵詞：PLC技術；煤礦機電；控制系統(tǒng)；運用；分析
0引言
PLC技術屬于可編程邏輯控制器，通過使用可編程存儲器的方式，在機電控制系統(tǒng)中可開展順序控制、邏輯運算等指令，通過相關智能控制程序，可實現(xiàn)機電控制系統(tǒng)數(shù)字化、模擬式的輸入與輸出，增強機電控制系統(tǒng)的靈敏度，降低煤礦機電設備出現(xiàn)事故的概率[1]。因此，對PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的運用進行分析有著較為重要的意義。
1PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的
PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的應用主要是對系統(tǒng)外接終端收集得到的數(shù)據(jù)進行全面的邏輯計算，根據(jù)邏輯計算的結果，給對應的部件單元輸出所需執(zhí)行的命令。從當前PLC技術的應用來看，主要有三個環(huán)節(jié)：①采樣輸入環(huán)節(jié)，是PLC技術應用到煤礦機電控制系統(tǒng)中最為基礎的環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)整體工作效果有著重要影響。在具體運行時，通過CPU掃描儀對作業(yè)面的情況進行全面掃描，將掃描得到的數(shù)據(jù)通過記錄的方式，存儲在I/O映像區(qū)域中，采集得到的數(shù)據(jù)會隨機傳輸?shù)教幚磉\行部件中。從該環(huán)節(jié)的運行來看，得到的數(shù)據(jù)是獨立的，不會因為后續(xù)階段操作而出現(xiàn)較大的改變。所以，之前輸入數(shù)據(jù)必須有著較高的精準性。②程序執(zhí)行環(huán)節(jié)。PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中具體執(zhí)行時，主要通過梯形圖的方式，根據(jù)設定的順序?qū)崿F(xiàn)對用戶的掃描，在具體掃描時可以分為上下、左右邏輯計算過程。對于計算得到的數(shù)據(jù)，全面記錄到計算機中。在該環(huán)節(jié)中，需要保證各種類型的數(shù)據(jù)一致性，防止系統(tǒng)在工作時，出現(xiàn)錯誤信息指令的問題。③輸出刷新環(huán)節(jié)，重點是對前兩個環(huán)節(jié)輸入得到的數(shù)據(jù)進行輸出執(zhí)行。在機電控制系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為，通過這些信息對電路系統(tǒng)進行全面調(diào)整，從而實現(xiàn)對機電設備的有效調(diào)控。PLC系統(tǒng)工作原理見圖1所示。
2PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的具體運用要點
2.1在提升機電控系統(tǒng)中的運用
提升機主要包含主軸系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)等。機電控制系統(tǒng)實現(xiàn)對所有系統(tǒng)運行情況的全面監(jiān)測，為系統(tǒng)實現(xiàn)安全可靠的控制提供出較強的保障。在提升機電控系統(tǒng)中，PLC技術是核心控制技術，涉及提升機變頻調(diào)速、人機交互、現(xiàn)場總線控制、井筒信號檢測、高低壓開關監(jiān)控、安全回路監(jiān)測等模塊。圖2為PLC技術在煤礦提升機電控系統(tǒng)中應用控制方案。PLC屬于提升機控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制器，構建起提升機上位機、分系統(tǒng)之間的總線網(wǎng)絡，上位機可實現(xiàn)對PLC遠程調(diào)度，同時接受PLC監(jiān)測提升機運行過程中產(chǎn)生的各類參數(shù)及發(fā)布的執(zhí)行指令。在PLC技術應用中，設置了現(xiàn)場操作臺人機交互功能，主要通過觸屏操作控制、主令開關等，對提升機運行參數(shù)進行有效控制。提升機實際工作情況通過指示燈的方式顯示出來。此外，為了有效對設備產(chǎn)生的尖峰干擾情況進行抑制，在PLC控制系統(tǒng)中進行信號傳輸時，以抗干擾能力較強的電流信號作為主要的信號來源，可以防止在井筒距離信號線較近的位置敷設動力電纜。對于其中的開關信號，主要通過設置硬件防抖動的方式，降低瞬變電磁產(chǎn)生的干擾，從而有效減少開關出現(xiàn)誤動作的問題。
2.2在絞車機電控制系統(tǒng)中的應用
PLC技術可以在保證絞車機電系統(tǒng)正常運行的過程中，對系統(tǒng)中的各項參數(shù)進行全面記錄和分析，通過各種類型的信息，實現(xiàn)對絞車運行速度、運行方向的有效控制。在對絞車運行速度進行控制時，PLC技術能夠從機械運行頻率分析入手，對加速頻率進行研究，利用效率單元對再生能力進行計算。通常情況下，將數(shù)據(jù)刷新間隔控制在0.5s左右，對觸碰開關在該時間段中的頻率進行記錄，信息通過傳遞到PLC記錄數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)過分析之后，轉變?yōu)閿?shù)據(jù)輸出，從而實現(xiàn)對絞車運行速率的有效控制。在對絞車運行方向進行控制時，啟動絞車開關，將一定時間內(nèi)觸碰開關的敲擊次數(shù)記錄下來。例如，在5s的時間內(nèi)開關發(fā)生了兩次變化。若絞車在運行的過程中，處于超負荷運行的條件時，PLC技術系統(tǒng)會發(fā)出相應的警報信號，技術人員通過顯示裝置提醒監(jiān)察人員可能發(fā)生超負荷事故，從而及時進行更正。
2.3在井下風門監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
在PLC技術應用到風門控制系統(tǒng)之前，多數(shù)情況下選擇使用人力控制風門的方式，對風門工作情況進行調(diào)節(jié)，由于井下整體負壓相對較大，導致風門控制難度相對較高、容易損壞的問題。PLC技術全面引入后，技術人員根據(jù)紅外線傳感裝置，對風門兩側巷道是否存在車輛通過情況進行全面的監(jiān)測，若出現(xiàn)了車輛需要通過的情況時，PLC控制主機會將相應的信號傳遞到控制終端，通過機械裝置將風門打開。應用PLC技術不僅有助于提升風門控制安全效果，也有助于降低人力投入，達到自動化控制風門的效果。此外，PLC監(jiān)控系統(tǒng)對于井下巷道中空氣環(huán)境情況可實現(xiàn)智能監(jiān)控的效果，若在井下生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)巷道積聚污染或易爆氣體時，PLC監(jiān)控系統(tǒng)會發(fā)出監(jiān)測預警信息，從而對巷道中風門閉合情況進行及時調(diào)整，推動有毒有害氣體盡快排出。
2.4在煤礦機電控制系統(tǒng)集控室中的應用
在煤礦機電控制系統(tǒng)集控室中應用PLC技術，主要是對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行全面的搜集和整理。為了根號提升現(xiàn)場搜集數(shù)據(jù)的可靠性，在具體應用時，需要重點把握幾個方面：①技術人員在對輸送機進行安裝時需要在監(jiān)控箱中完成，將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)通過PLC技術進行全面的處理和存儲，全面增強數(shù)據(jù)精準性。②為了更好提升PLC技術對報警信號系統(tǒng)的整體控制效果，技術人員選擇使用的報警信號系統(tǒng)，應當選擇使用音量相對較大的蜂鳴報警器，確保在聽到緊急信號時，可以更快做出反應。③將PLC技術應用到集控啟停設備中時，對容易出現(xiàn)問題之處應當進行精準監(jiān)控，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析情況，采取針對性的預防方案。
3PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中的運用時需注意的相關問題
從當前PLC技術在煤礦機電控制系統(tǒng)中應用情況來看，為了更好提升PLC技術應用效果，應當重點抓好五個方面：①PLC技術在應用到煤礦機電控制系統(tǒng)之前，需要對煤礦實際情況進行全面分析、系統(tǒng)了解，重點是機電控制系統(tǒng)的設備性能、管理情況及實際地質(zhì)情況等，然后結合實際對PLC技術的應用進行全面考量和研究，確保PLC技術應用實效。②為了更好保證PLC技術應用效果，應加大對專業(yè)人員的培訓和提升，確保PLC技術可較好掌握，防止出現(xiàn)掌握深度不夠而影響到PLC技術應用效果的問題發(fā)生。③煤礦應當持續(xù)增強對PLC技術在機電控制系統(tǒng)中軟件、硬件應用的開發(fā)力度，對具體的功能進行全面強化，增強其智能化控制水平。④在PLC技術具體應用后，應當加大對機電控制系統(tǒng)，實際應用效果的跟蹤與評價。⑤煤礦企業(yè)應當構建PLC技術應用大數(shù)據(jù)庫，對機電設備實際運行的信息進行全面綜合分析，更為全面精準預測設備運行和管理中存在的風險。
4結語
從當前PLC技術應用情況來看，在很多方面還有待提升。煤礦企業(yè)需要充分認識到PLC技術應用到機電控制系統(tǒng)中的重要性，切實采取針對性的措施，全面提升PLC技術應用實效，更好提升煤礦機電控制系統(tǒng)的整體控制效果。
參考文獻
[1]郭新安.PLC技術在煤礦機電系統(tǒng)控制中的運用[J].現(xiàn)代礦業(yè),2019,35(6):264-265.
作者:張家駿 單位:山西靈石華苑煤業(yè)有限公司