PLC技术在矿山机电控制中的应用研究王炳君

PLC技术在矿山机电控制中的应用研究王炳君

王炳君

黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东山煤矿黑龙江鸡西158100

摘要：我国在矿山资源开采过程中，会大量使用机电设备，而现在的矿山机电设备仍然使用的是继电器，其中蕴含着不可忽视的安全隐患。而通过PLC技术应用在矿山机电设备的控制上，可以有效提升设备的工作效率，从而还可以使矿山采集企业获得更高经济效益。

关键词：PLC技术；矿山机电；控制系统

引言

现阶段，通过PLC技术的应用，不仅推动了矿山自动化水平的提高，也推动了矿山经济进一步发展，极大提升了矿山生产的自动化水平。随着PLC技术不断革新与发展，其在矿山机电控制中的应用被越来越重视，对于矿山生产节能增效和保障机电设备运行安全具有重要意义。

1PLC技术特点与结构分类

我们所说的PLC技术，主要指的是专门运用在现代化工业产生环节中，通过对微型计算机的使用和控制，保证生产的安全性，提高生产效率和设备自身的抗干扰能力，运用逻辑思维方式取代传统继电装置配置。在实际操作过程中，PLC技术所表现出来的显著优势在于，编程简单灵活，有利于保证控制系统的稳定性，适用于长时间操作，PLC技术的自控系统的主要编程模式是以梯形图为主，设计的方案模块安装和维护工作较传统机械更为简单，对于操作人员的要求相对轻松，不仅如此，体积小可拆卸，系统连接方式灵活，功能也比较完善，在多种场合环境下都有非常好适应能力。它的内控系统主要是利用内存和程序编制实现逻辑功能，并在输出控制设备和外部装置的基础上实现对实体机械的控制。

2矿山机电组采用PLC电路控制的优势

2.1节省人力物力

传统的机电控制电路需要很多的设施和线路来进行设计，设计出的电路不仅庞大复杂，而且功效单一，相比之下PLC电路只需要一块小小的电路板，再于其上设计线路，之后使用之时再与控制端口相连，在线进行程序设计，就可以完成控制机电组的任务。

2.2可靠性强

对矿山资源进行开采的过程中，由于矿山有着与其他资源开采不同的特殊性，矿山开采的危险系数是远远高于其它工种的工作，因此就需要使用机电设备，然而矿山的主体结构是有很大的未知性的，机电设备万一出现了失控的问题，产生了重大的机械故障，那就很容易对矿山开采产生严重的危害，对在矿山工作的工作人员也会造成很大的威胁，所以矿山的机电设备需要有良好的可靠性。而使用PLC技术就可以很好的保障机电设备的安全性。PLC的制作工艺非常严格，同时PLC的内部电路可以有效的抵抗各种干扰，这是相对于其他技术所独有的可靠性特点，PLC发生故障的概率也是同类型产品最低的，使用PLC技术可以有效的监视机电设备，维护机电设备的安全运行。

2.3增加控制系统功能

传统的矿山在井下会建造一个风门，风门起着非常重要的作用，在开采过程中一般需要风门的开启闭合，通常是由工作人员操作风门，但是，人力开启风门会有很大的安全隐患，可能造成风门的破坏甚至出现安全事故，但是使用PLC控制电路可以很好解决风门的操作问题，如果完善控制程序，甚至不需要认为操作控制台，实现全自动管理风门。

3PLC技术在煤矿机电控制中的应用

3.1提升机设备改造

利用PLC技术对老式提升机设备进行改造就是通过一个相对大功率的控制装置和晶闸管的电流改造，PLC作为主控系统的控制核心，确定了系统的工作方式和控制方式，承担系统的各种控制命令发布任务，以完成提升机启动、加速、等速、减速、爬行、停车整个过程的逻辑控制。通过对提升机设备改造，老式提升机设备运行效果得到了极大的改善。具体的改造流程如下：第一，操作台改造。将老式提升机旧操作平台转移至一旁位置，对操作台进行整体的搬移，便于新操作台的安装。改造处理过程中，仍应用之前的系统并需在旧操作台上进行系统调试。第二，将转换装置安装于回路之中，确保新旧系统能够相互进行转换，安装新操作系统过程中，保留之前的操作系统为备用系统使用。第三，要严格管控安装质量，要求新系统安装过程中，安装作业人员经过专业知识与技能的培训，确保安装作业人员全部持证上岗，拥有扎实技能以及丰富的经验，并且还参与设备的后期维护工作。

3.2变频调速系统改造

PLC电控系统应提供合理优化的可控起动和制动功能，控制输送机按适当的起动、制动速度或加速度曲线起动和制动，满足带式输送机各种运行工况的要求，包括可控起动、控制变速和定速带载运行、可控停车以及紧急停车等。变频调速装置采用的是合康亿盛生产的HI?VERT-YVF型变频调速装置，该变频调速装置所采用的技术为矢量控制正弦波PWM调控方法，该种调速方法拥有更加优良的调速性能，而且在调速过程中具有更高的可靠性，调速时也更为便捷，可以更好地满足四象限运行要求。在系统运行时，利用变频装置便能够保证驱动设备依照相应的速率运行，从而更好地满足各个阶段之中皮带输送系统对于速率的需求。变频装置自身还拥有过载保护、过流保护以及过压保护等功能，若是皮带机在运行时发生偏斜或者超速等问题，变频调控装置便能够和系统之中传感装置相互配合，确保对皮带输送系统实时的保护，从而保障煤矿皮带机运行的安全性。

3.3井下风门自动启闭的改造

矿山生产情况下井下风门开启以及闭合均是通过人工操作的方式完成，主要为人为控制方式。不过，井下风门因为承受相对大的压力，导致了风门在启闭的过程中操作极为困难。要仅依靠人工的方式完成风门启闭操作相对困难，并且还极易出现风门损坏问题。通过PLC技术应用显著的改变了此类问题，加设上红外感应装置，对进入与驶出的车辆加以检测，无需再利用人工方式完成风门的启闭操作，通过PLC技术完成风门的自动控制启闭，达到自动控制的目标。若是有车通过，风门能够自动打开，车辆进入后风门可自动闭合，如此能够确保工作效率进一步提升，能有效的减少生产成本。风门开启中，需要经过特定程序，首先应当确保窗户打开再开启门，因为风门自身面积相对大，其两侧位置处压力值相对大，要想减少风门开启过程中两侧压差造成的不稳定问题，通常风门结构之上会加设上面积相对较小的窗户，这便能够确保风门两侧位置处的压差更加平衡，确保风门更加安全与可靠。

4PLC技术在机电控制应用的注意事项

矿山生产过程中，应用PLC技术时要注意环境温度的变化，对环境温度进行严格的控制，要求环境温度处在0～55℃的温度范围。如果环境温度相对较高，导致PLC系统的运行稳定性受到影响，同时还将增加系统出现故障概率，使系统的运行寿命显著减少。若PLC系统在运行过程中的温度相对较低，则使模拟电路自身的运行速率有所减少，同时也会对系统的安全性以及有效性造成影响，要是环境温度值在0℃之下，极易导致系统不能正常运行，系统还会发生完全崩溃的问题。所以，利用PLC控制系统对矿山机电设备进行控制时，应当确保环境温度处于适宜范围中，当温度超出范围后，需要及时调节相应的温度，这样才能保证PLC系统的作用更好的得以发挥，从而有效的提升机电设备的运行效率。

结束语

随着PLC技术的不断革新，其在矿山机电控制中得到了广泛应用，事实证明，PLC技术能够在推动矿山企业经济发展的同时，提升矿山开采的自动化水平，这对矿山的生产发展以及安全运行都具有一定的现实意义。

参考文献

[1]鲍捷，欧仁侠，陈洪斌.PLC技术的应用对矿山机电控制的影响[J].世界有色金属.2018(17).

[2]王宏杰.PLC在矿山机电控制中的应用[J].机械管理开发.2018(01).

[3]赵静.基于PLC技术的矿山机电控制应用探讨[J].建材与装饰.2018(38).