PLC技术在矿山机电控制中的应用研究

PLC技术在矿山机电控制中的应用研究

董晓燕 马永禄

内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇阿尔巴斯二矿 内蒙古鄂尔多斯市 017000

摘要：从PLC运用于矿山机电控制的例子来看，现代自动化生产过程已经很大程度上利用PLC技术的便捷和优越性。特别是在高风险机械作业的环境下，使用PLC技术更能保障工人生命安全，从而使得生产产生最大化效益。PLC技术凭借其操作简单，抗干扰能力强的优点在工业自动化进程中占领高位，得到很多企业的青睐。目前，PLC在矿山机电控制领域的重要应用在传输机、牵引采煤机、运行绞车以及老式提升机的改造上，发挥着PLC技术强大生命力和灵活度。为促进矿山开采事业注入了源源不断的动力，为推动矿山事业发展产生重大推进力，也为在其他领域的应用提供相应参考。

关键词：矿山机电；PLC技术；具体应用

引言

随着时代的进步以及科技的不断发展，如今维持各项技术都需要耗费大量的资源，而随着能源的不断开采，矿山资源也变得非常的重要，所以对矿山开采有着极大作用的矿山机电控制系统深受人们的重视。将PLC技术应用到矿山机电控制系统中不仅能够降低系统中出现错误的风险，同时还能够增加矿山机电控制系统的可靠性以及抗干扰性，这对于矿山的开采有着举足轻重的作用，将PLC技术运用到矿山机电控制系统中既是顺应时代发展的趋势，也是必须所选择的一条道路，而且我相信PLC技术还能够在矿山行业中绽放出更加绚丽多彩的光芒，为矿山的开采提供坚实的技术基础。

1PLC技术的原理

PLC技术的工作原理一般分为三个阶段，三个阶段称作一个扫描周期，同时PLC的CPU按照一定的速度来重复进行上述三个阶段。第一个阶段是输入采样阶段，在这个阶段PLC用扫描技术依次读取所有的输入以及数据存储，然后将其放入到I/O地址符号中，然后将这些所读取的输入状态和数据放入到第二个用户程序执行阶段，然后根据所依次进行的用户扫描程序对所输入的数据进行逻辑计算。在进行逻辑运算之后，将这些数据重新刷新在系统ram存储区中的对应状态位这样基本工作流程就完成了。值得一提的是，一个扫描周期的快慢主要是取决于CPU执行指令的速度，还有指令本身占有的时间以及指令的条数等因素。

2PLC技术的使用优势

2.1能够减少对于人力资源和物力资源的消耗

在矿井生产时期，通过对于PLC技术的使用，有助于实现节能环保，而且可以获取更多的经济效益，传统的继电器工作持续时间较短，能耗较高。在矿山设备管理时期，PLC技术能够发挥一个良好的效果，可以有效地控制经济成本。通过和传统的电路控制进行对比，PLC控制技术需要的电路板比较小，结构相对简单，并且可以更好地进行程序性设计，减小事故的产生概率，如此也可以更好地控制各项设备。

2.2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。

3PLC技术在矿山机电控制的应用

3.1在传输机上的应用

在科学技术的不断发展下，我国矿山机电控制设备正在朝着智能化、无人化的方向发展。其中KZP装置是主要由电控器、液压系统、制动器组成的盘式装置，在整个矿山机电系统中利用盘式装置为设备运行提供动力，依靠盘式装置和闸瓦的摩擦产生力矩，再通过液压装置来调整动力大小。在未启动装置之前，装置产生的动力为0，而液压装置中的压力达到最大值。在这个装置运作的过程中，关键在于各设备能够平稳运行，收到控制指令的时候能够及时响应。机器温度高达40℃时，矿山机电制动频率大约为1小时10次。那么在这个制动过程中，PLC技术就能发挥它的作用。PLC技术主要运用于控制传输机速度，PLC技术通过控制传输机运作的电流大小，并且实时监控传输机的运行状态，将监控得到的数据进行实时分析，使传输机能够进行自我判断从而完成对传输机运行速度的控制。如果运输量过大，就需要提高运行速度来加快工作速度。同时在运输量较小的情况下，也可以调小运行速度，从而达到节能的效果。在整个控制过程中，最关键部分为传输机的电流控制，而PLC技术则在这一过程发挥作用。

3.2在牵引采煤机的应用

在采煤过程中，牵引采煤机器是应用到采煤作业指导的重要机器，它集电气设备、液压设备以及机械设备于一体，是一体化的复杂机械系统。在矿山机电控制过程中增加电牵引的技术至关重要，这不仅提高了矿山机电运行的动力，也在提高采煤作业工作效率的同时保证了矿山机运行的稳定。有利于布置安全高效的采煤工作环境，极大提高采煤工作效率，也减少了故障损失。电牵引技术中就运用到PLC技术，PLC技术与传统液压牵引技术相比工作可靠性更强。使用PLC技术能实现更精准的作业要求，从而降低采煤机电运行的故障，提高安全性能和工作性能。同时也增加了矿山机电的制动性，达到生产自动化的目标。

3.3在采煤绞车的应用

在运行采煤绞车过程中，PLC技术通过控制绞车的运行速度和方向来完成绞车系统的工作。绞车的运行方向以及开启和关闭的情况下，使用PLC技术能在方向上记录开关次数和触碰频率。首先通过PLC技术设置固定的时间间隔，在间隔时间内记录下开关触碰次数，PLC能记录并分析出系统的数据，计算出绞车运行速度。比如在10秒内，系统开关变化率两次，那么使用一个设备去控制另一个设备时，出现绞车上部触动开启开关，并将绞车推起。如果在这期间仅记录了一次开关记录，那么绞车下部触动开关，产生向下移动的动力。此外，如果绞车系统负荷运行时，PLC技术系统还会发警告信号提醒工作人员及时调整和变动，避免产生危险。

3.4在改造老式提升机的应用

运用PLC技术也能够对老式矿区的提升机进行改造和变革。其中，PLC技术参与的是对老式提升机电流的改造。在提升机运行过程中，最关键的控制因子就是对电流的控制。用PLC技术对老式提升机的控制器和晶闸管进行改造，从而完成老式提升机改造过程。首先，通过PLC技术的改造完成操作台的转移，将原先的操作台改变，换成新式操作台，这样完成改造过程的基础部分。同时，提升机改用了新式操作台时还保留了老式操作台，这样可以在两种操作台之间来回变换，也保留了原来的操作台的使用价值。其次，改变新旧系统的转换器，为装置配备合理的转换器，能将旧系统改造至新系统，将旧系统设置为备用系统，增加系统的可靠性。最后，聘用精通PLC技术的技术人员，充分将PLC技术的优点发挥出来。从根本上完成运用PLC技术对老式提升机的改造，维护系统的稳定运行，保证提升机工作质量。

结束语

总的来说，随着社会经济的持续发展，自动化控制系统也获得了显著的进步，传统的矿山继电器控制系统已经被PLC技术来取代，能够给矿山开采工作提供更加可靠的保障。在矿山机电设备开采时期，PLC技术可以提升机电节能控制系统的安全性，减少工作人员的工作量，最主要的就是可以更好地实现节能减排的目的，保障自身的可持续发展。

参考文献

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