PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用研究

PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用研究

王艳艳

（淮北矿业集团公司桃园煤矿安徽宿州234000）

摘要：煤矿电气设备在科学技术的发展影响之下，也基本实现了现代化。煤矿电气设备的更新换代，为煤矿的开采工作提供了更多的便利，使煤矿开采的效率日益提升。PLC技术在煤矿电气设备中的应用，使煤矿电气设备拥有了较强的抗干扰能力。从煤矿开采的实际运行程序来看，对设备运行的稳定性和安全性都较高，而PLC技术以其自身特有的优势，满足了煤矿开采过程中的这一要求。文章重点就PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用进行研究分析，以供参考。

关键词：PLC；控制技术；煤矿电气；应用

随着科学技术的发展，PLC控制技术广泛应用于电控设备当中，为传统的电气控制设备注入了全新的科技元素，使电气控制设备的稳定性和安全性得到了保障。PLC技术在煤矿电气控制设备中的应用，极大地解决了煤矿实际开采过程中的诸多问题，为提高煤矿开采的工作效率提供了可靠的技术支持。

1、PLC技术概述

PLC技术是运用于电子设备的控制技术，PLC技术也是专供煤矿电气设备控制使用的新型控制技术。PLC技术通过编程将各个煤矿电气设备联系在一起，实行统一化的管理和控制。PLC技术在研发过程中，就对煤矿等工业现场电气设备控制的具体情况进行了调查和研究，因此PLC技术具有其他技术所无法比拟的优势。PLC技术的优势主要体现在以下几个方面：第一，PLC技术具有极强的扩展性，与其他的控制技术相比，PLC技术在对系统进行扩建的过程中更为简便快捷。传统的电气设备控制技术在系统扩建时，步骤繁琐，不易操作。另外，PLC技术的维护工作相对来说也较为轻松；第二，PLC技术采用的是可拆卸的接线端子，这样就使得PLC技术中所有的模块都能够进行插拔，并且插拔时可以实现带电作业。模块的插拔功能使模块的日常维护变得更为简便；第三，PLC技术在电子设备的控制过程中采用的是UPS系统供电模式，这样就能够使电子设备在遭遇突发断电时，及时地保护数据资源，以免数据资源因突发断电而丢失，对数据资源形成了良好的保护作用；第四，PLC技术的应用使电子设备控制技术更为稳定，同时也延长了设备使用的期限，在一定程度上降低了电气设备的成本投入；第五，PLC技术还具有在线编辑功能，这对于工艺流程复杂的程序来说，简化了程序调整的工作，在一定程度上保证了电气设备运行的效率。

2、PLC技术的工作原理分析

PLC技术控制系统与传统的继电器逻辑控制相比，具有显著的优越性，因此在实际电气设备的控制系统中，继电器逻辑控制系统已经被PLC控制系统所取代，成为了工业生产自动化电器控制系统的核心。PLC技术对煤矿电器设备进行控制主要是通过控制不同的电子元件来实现的，其运行机理是利用了外部信号的接收和处理功能，继而对相应的电子元件进行控制，达到控制整体电气设备的目的。PLC控制系统较传统控制系统相比，拥有了许多传统系统所不具备的功能，除了拥有基本的控制功能以外，还增加了报警功能，直观显示以及自动设定等功能，其中最为重要的是，PLC控制系统还自带后备保护功能。另外，PLC控制系统还具备了自我诊断能力，在控制系统运行过程中，自动监控系统运行情况，并针对其中出现的异常现象进行预警，同时利用自带程序进行自我修复。

3、PLC控制技术在煤矿电气控制中的应用

3.1提升机中的应用

随着PLC控制技术的不断发展与推广，煤矿企业利用可编程控制器与大功率晶闸管变流器对老式提升机进行了技术改造，其主要步骤如下，即老式提升机在技术改造过程中保留了直流主电机及部分机械，在保证老式提升机可以正常运转的前提下对其进行整体技术改造，然后将原有操作台移除并更换新式操作台，电枢回路在技术改造过程中要根据实际需求进行技术调整，同时也要通过添加转换刀闸来实现新老系统的自由切换。然后需要通过技术手段来实现老式提升机制动系统润滑油泵的控制，这样可以使新系统在调试过程中依旧可以使用老系统进行生产，以备新系统调整后无法满足生产需求而导致停产事件的发生，而且在特殊情况下可以选择永远保留老系统。老式提升机在进行技术改造过程中尽量由维护技术人员进行操作，让维护技术人员可以参与老式提升机整个技术改造全过程，这对提高老式提升机的技术改造、安装质量有着重要作用，同时也可以让维护技术人员快速掌握新系统的整体构造，这对方便日后维护维修工作有着重要作用。PLC控制系统在安装过程中要对其进行全程的电控监测，并且要密切监测井筒位置开关、行程以及其他机械润滑制动系统的运行状态等，要利用科学的手段来缩短新系统的调试时间，所以可以采用在线送电测试来实现对传感器的检测和校准，这样才能保证每个测量参数都与提升系统的实际运行参数相对应。

3.2运带式输送机中的应用

随着机电一体化技术的创新与发展，LZP系列盘式可控制动装置被煤矿企业应用到了矿山电气控制中，其中液压站、制动装置以及电控系统的应用对提高煤矿企业的生产效率有着重要作用。其中制动装置主要是通过闸瓦与制动盘摩擦产生制动力矩，然后可以使用液压站的调节作用来改变两者之间所产生的制动力，正常情况下设备在运行过程中的正压力为0，这个时候的系统油压可以达到其峰值，制动闸尚未打开，制动盘与闸瓦之间可以保持1.3mm左右的间隔距离，当设备在进行制动过程中，电液控制系统会根据操作人员的控制下达一系列控制指令，设备在接收到控制命令后会通过自动减少油压来实现设备制动控制。理论上当周围环境温度达到40左右时，盘式可控制动装置的制动频率可以达到10次/h，液压控制系统在设计过程中实现了系统双回路完全对称结构，能够满足运带式输送机进行软制动的工作需求，并可以采用传感器来采集其工作时的各项数据，然后将这些数据通过整理后在显示器上进行显示。

3.3井下风门中的应用

井下风门在使用过程中由于受到周围环境影响，使其两侧的空气会存在一定的压差，由于风门面积大，使其开启时会承受40kg左右的压力，而当井下风门在开启时压力会减小到5kg左右，这在很大程度上影响了井下风门在使用中开启效率。煤矿生产企业为了将井下风门中存在的这一问题有效解决，有学者针对这一问题设计出了气缸传动带动井下风门的开启和关闭，同时通过小风窗的设计来提高井下风门的开启效率，但是在研究井下风门开启情况过程中发现，利用电动风门与气缸传统带动风门开启的工作原理十分相似。通过深入研究发现，系统根据实际情况发出控制信号，电磁阀带动油缸活塞运动来实现电动风门的开启操作，当井下风门开启角度达到900时自动停止开启操作，这时候的井下风门可以完全满足车辆或行人的正常通行。

结束语

综上所述，随着煤矿开采规模的不断扩大，对机电设备自动化控制也提出新的要求，提高开采效率，保障工作人员的安全。由于PLC技术具有优越的性能，所以它不仅有效地提高了煤矿机电设备的控制效率，还提高了开采的安全性。本文简要分析了该技术在煤矿机电设备控制中的应用，希望能为相关工作提供参考。

参考文献

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[2]李坤.PLC控制技术在煤矿电器控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2017(23):117.

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