中国神东煤炭集团公司布尔台煤矿 017200
摘要：PLC技术作为一种能够通过自动化进行控制运行的设备，其简称是可编程逻辑控制器。PLC技术能够在较短时间内将部分可编程逻辑存储器在其可控制范围内进行快速集合，这样能有效提高内部程序储存效率，同时，有利于系统整体的合理运行，也能对系统内部存在的不足进行快速分析和解决。PLC设备本身在运行时就具有较高抗干扰性和可靠性，功能强，性价比高，其内部编程语言相对传统技术也更加简易、便捷，这也能在一定程度上帮助数据分析的效率提升。特别是近几年PLC技术得到迅速发展，也使该设备在矿山机电控制中的运用得到显著提升，PLC技术相比于早前较传统的煤矿机电体系安全隐患更少，能耗消耗更低，有利于人员排查，也能促进自动化控制过程顺利进行，在最大限度上靠近煤矿领域发展方向。本文主要通过对煤矿机电自动化控制过程中所运用的PLC技术进行探讨分析，以此来促进国家和企业煤矿机电领域自动化控制水平的提升。
关键词：PLC技术；矿山机电控制；矿山；应用价值
我国近几年在科技领域得到了快速且稳定的发展，同时，把PLC技术引入到矿山机电自动化进程之中，大大提高了该领域工作效益。PLC技术与煤矿机电控制相结合，逐渐形成一个有机整体，对促进社会进程起到积极推动作用。将PLC技术运用到煤矿机电控制之中，它比一般传统设备的精密度和可靠性更高，这样利于有效保障工作人员在进行工作时的人身财产安全，大大降低了事故发生频率。同时，确保工作人员的人身安全，也能从根本上提高工作的积极性，从而充分保证煤矿生产的整个过程是在安全的环境下完成。在煤矿机电生产中运用PLC技术不仅可以提高工作效率，也能帮助企业收获丰厚的经济收益。煤矿机电自动化能力的提升，也帮助到矿山开采效率得到较大幅度提高。为了PLC技术在煤矿机电控制过程中得到更广泛应用，我们结合PLC技术主要优势以及缺陷进行分析探究，促进PLC技术更好更快发展。
一、PLC技术概括
PLC可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）主要是由包括电源模块、中央处理单元（CPU）、外部接口、扩展接口、输出，入接口、存储器以及外部设备编程器等组成。可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等。面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC技术操作起来不仅简单易懂，同时不受外界环境影响控制，存在较强的可靠性。因此，比较于传统设备更具有广泛使用空间。在一定程度上PLC设备就是指在没有鼠标和键盘的情况下，两台小型电脑与煤矿生产相结合的过程，这一技术能够保障生产过程顺利进行，提高生产过程整体效率，相对于传统的继电器它的科技技术含量更高，并能够替代原有传统继电器继续进行相应控制工作。近几年，随着PLC技术在矿山开采领域中的广泛运用，也使得矿山开采领域事业不断进行扩展。现如今，PLC技术在煤矿机电控制中占据重要位置，在矿山开采过程中不可替代。通过上述分析可知，将PLC技术运用到煤矿机电控制之中是十分重要的也是十分必要的。就目前而言，我国在煤矿机电设备控制以及应用领域取得了明显进步。
二、PLC技术优势
PLC技术可以运用数字进行操作，设备运行过程中所使用的贮存器是可编程序，可执行包括算术与逻辑运算、顺序控制、定时等指令操作。同时，因为PLC设备使用的是模块化结构，所以可以更方便的将内部程序进行组合，适应性强，使用范围广。在对PLC系统进行设计、安装以及调整时的工作量偏小并且可以对其在线修改。目前，在我国工业企业生产中PLC技术已广泛运用于闭环过程、多级自动、自动装置、开关逻辑、数字以及机械设备控制体系之中。随着矿山机电快速发展，内部系统对自动化控制的要求也越来越高，因此，PLC设备也已广泛用于煤矿机电控制之中，并正逐渐改变早前由继电器控制的状况。
三、煤矿机电中PLC技术应用
（一）矿山老式提升机改造应用
PLC技术运用同时也有利于矿山开采区域老式传统提升机改造和创新。提升机改造过程中的重点主要是对电流的改造。一般改造内容主要是利用大功率控制器和晶闸管来实现。完成改造一般可分为以下几个步骤：
首先，需要完成操作台转变。对操作台整体进行搬移，先将原来的操作台进行转移，为新操作台摆放以及安装提供有力条件。在提升机改造中尽管购入了新操作台，但这并不是指旧操作台就失去用途和价值，我们可以继续延续陈旧但优秀的传统，在旧操作台上继续进行调试，同时也能够完成新老交替，实现两者间的自由转换。其次，应该在回路中装置能完成新旧系统互相转化的转换器，在新系统安装过程中，旧系统也需要被保留，可以将其视为备用系统，在特殊情况或者是在可控制范围内也可以一并将两者共同保存。第三，严格把关安装过程中的质量问题。负责技术安装的相关工作人员必须是通过技术培训后才允许上岗的专业人员，因为技术工程人员只有经过层层筛选才能拥有健全完善的专业技术，还必须具有熟练操作技术的能力以及对事业的责任心和进取心，积极参与到设备安装与维护之中。也只有这样才能从根本上保证系统的完整性，并为之后的系统维护和检修创造好的条件和环境。第四，最大程度减少系统调试时间。相关技术人员在对系统进行安装前必须对系统内外部各个部分的方位以及安装前后顺序进行认识了解。并且严格按遵守执行安装步骤，在传感器完成安装后，首先需要为电路进行检测。包括事先预期设定完成的参数统统都需要校对，以此来确保安装后的系统与实际要求在最大限度上靠近。
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（二）井下风门自动化控制应用
目前为止，我国的大多数煤矿企业的井下风门控制都是由人力来完成的，但因为负压的影响，用人力来控制风门是非常不方便的，如果使用过大的力量则很可能对风门造成损坏，尤其井下风门是为人们提供新鲜空气疏通易燃易爆气体的通道，切不可随意对待，所以对于上面所说的问题，解决方法是：可以借用PLC系统，通过红外线传感器来检测有无车辆通过，如有车辆通过时，中央处理器发出信号，指示风门开启，这样通过机械装置来控制风门的开启，相对人力控制来说，要安全便捷许多，现在，矿山使用的风门大部分也是由人力来进行开启和关闭，因为风门内外的压力相差比较大，所以开启风门的时候还需要一定的操作力，通过人力来操作风门，不仅不容易进行风门的关闭和开启，并且在操作时也容易破坏风门。针对这个问题，对进出风门车辆的监测用远红外传感器就能实现，从而进一步的利用PLC技术对风门进行全自动化，这样不仅能够减少大量的劳动力，还能够保证行人与通行车辆的安全。要保证在开门前窗户已经全部打开的情况下才能使用PLC技术，由于两侧具有较大的空气压力差且风门的面积较大，风门开启的时侯风门两侧的压力差为50 kg上下，两侧风门之间渐渐的有了小的空隙后，风门两侧的压力差就会降到5 kg上下。在风门的上方安设小型的窗户就能够有效地降低风门开启时所遇到的压力，要能够大幅度降低风门两侧的压力差就要在在开启风门前先开窗，就能很好的降低进行风门开启时需要的机构强度和汽缸操作力。
（三）胶带输送机应用
如果想要在传统胶带输送设备中进行停车操作，首先需要通过技术人员进行操作执行，帮助控制系统调整液压系统中的油压，油压调试好之后再将制动盘与闸瓦结合，最终利用摩擦力使输送胶带停止工作。但这种制动方式在运行过程中存在较多缺陷。例如：胶带输送速度一旦加速，闸瓦与制动盘通过摩擦会产生大量热能，这些热能极其容易造成安全事故。这个时候将PLC技术运用到胶带输送过程之中，能够在最大限度上减少安全隐患。因为运用PLC技术能使系统整体对闸瓦与制动盘在短时间内进行控制分离，能够有效避免火花产生。同时，KZP盘式在胶带输送过程中也得到了广泛运用。KZP盘式分别是由液压站、电控系统与制动装置三大部分组成。其中，制动装置利用与制动装置盘相互摩擦形成制动阻力，并通过外部力量来改变设备制动阻力。KZP系列盘式一般是通过电动机输出轴与输送带之间的传感器速度来对设备运行中产生的胶带数据进行收集与综合。当显示器上检测到的最终数据大于或者超过预期规定数值时，PLC技术可进行智能自行数据增减，从而是数据达到最稳定状态，并进一步对整体系统进行操纵。反之，当胶带输送速度小于预期值时则可以通过反向方式进行数据调试。KZP与PLC技术相结合的运行模式，能在一定程度上提升系统整体工作效率。
（四）选煤厂集控系统运用
目前，煤矿在选择煤厂控制系统时，一般主要是将系统内部数据进行逻辑控制，并且这一过程之中使用的是上位机监控与底层PLC设备相结合的控制模式。使用这一模式能够有效确保系统运行过程中设备的集中开启以及连锁控制运行。现阶段这一模式正处于该领域上位圈。在过去，大多数煤厂都选用SIMATIC S70-300配备在设备中，选择ATIC TI545配备在集控设备中压滤车间监测系统、沉降离心脱水系统、捞坑系统、除木杂系统、储装运系统、筛分系统、原煤重介选矸系统通常作为一般选煤厂集控系统基本框架。同时，该集控体系拥有储运集控室操作、原煤集控室操作以及调度室操作这三个系统控制站，它们分别作用于储装系统、筛选系统和重介选矸系统、水洗系统，沉降离心脱水系统以及捞坑系统。内部系统中任何一个控制站都拥有自己独立的PLC主机，但它们直接存在版本的差异，相互间不存在关联。集控系统得到升级后能主动把储运、压滤与洗煤结合成一体，再有PLC主机对其他两台设备进行信息交流。
四、PLC在煤矿机电控制运用缺陷
由于PLC设备在运行时是否与其配套设施进行相结合使用，是直接影响最后成果是否理想的最重要因素。因此，在系统使用过程中应该更加注重合作性。但目前通过对PLC在煤矿机电控制中的运用进行探究分析，发现其系统内部仍存在诸多不足和缺陷。其中，PLC没与之相配套设备进行结合运行，导致最终生产效率没能达到预期目标，在一定程度上也减少了最终经济收益，这作为该项目内部最主要缺陷之一。在PLC设备运行时，对其相对应配套设备予以更换也是不能缺少的一项重要工作。例如：在对PLC技术进行优化升级时，首先就需将与之相关联的电路电力进行适当调整，以此确保PLC设备在升级之后也能在正常数值的电流范围内正常运行。升级后内部系统对电流控制的准确性要求也将得到提升。因此对机电进行控制也是十分必要的，在对机电进行调试过程中假如操作不当有可能会直接影响企业基本经济收益。假如这些问题一直不解决，对其企业乃至国家都会带来不好影响。因此，想要从根本上真正解决系统内部缺陷，就必须重视PLC设备升级过程。
结束语
通过对上述材料进行研究与分析可以得知，PLC技术现如今已被人们广泛运用于社会各个技术领域，特别是对于煤矿机电领域的自动化控制产生的推动作用更为显著。PLC设备是隶属于机电自动化控制最常用技术之一，PLC操作简单明了且具有极强的抗干扰能力，同时该技术也能够在相对复杂的环境中进行工作。因此在煤矿机电设备控制中PLC技术也得到了相关企业青睐。PLC技术目前在煤矿机电控制领域使用最为显著体现包括实现对了相关设备开启和关闭的自动运行、胶带运送机中的自动化以及使用PLC对旧矿山区域提升机进行安装与改造等。PLC技术在煤矿机电旧系统升级以及新系统安装中都占据着举足轻重的地位。在煤矿机电领域设备升级和改造中运用PLC技术，在一定程度上对煤矿生产自动化能力以及生产效率起到积极推动作用。由此可知，PLC技术在我国煤矿机电自动化控制发展进程中具有不可替代的指导性作用。就目前社会现状来看，PLC技术的运用不仅能推动煤矿机电领域的自动化能力水平，同时，也有利于推动国家煤炭领域事业生产及发展的速度进程。总之，PLC技术能够从根本上促进煤矿产业领域有关企业经济效益，根据以上研究可知PLC技术应用对我国煤矿机电控制具有重要的现实意义。
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[3]马洪亮.简述PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].机械管理开发，2015（01）：89-91.
论文作者:吴景红,张栓民
论文发表刊物:《基层建设》2015年9期
论文发表时间:2016/9/27
标签：风门论文; 机电论文; 技术论文; 煤矿论文; 系统论文; 设备论文; 矿山论文; 《基层建设》2015年9期论文;