礦山機(jī)電控制PLC技術(shù)應(yīng)用

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摘要：本文將對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，進(jìn)而分別從改造井下的風(fēng)門(mén)啟閉、改造空氣壓縮機(jī)群組的監(jiān)控體系、改造膠帶機(jī)以及礦山的提升機(jī)等角度出發(fā)，分析當(dāng)前PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的主要應(yīng)用，以期為有關(guān)企業(yè)提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：plc技術(shù)；礦山；機(jī)電控制；電子元件；自動(dòng)化技術(shù)

1PLC技術(shù)介紹

所謂PLC自動(dòng)控制技術(shù)，即可編輯邏輯控制器，而PLC自動(dòng)控制與微型計(jì)算機(jī)類似，能夠經(jīng)由邏輯控制器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)所有環(huán)節(jié)加以控制[1]。PLC技術(shù)屬于一類邏輯可編程的控制器，其主要的組成部分包含了編程器、電源、輸出輸入、儲(chǔ)存設(shè)備以及中央處理器，從本質(zhì)上來(lái)看主要是具備編程功能的一類儲(chǔ)存器，其能夠有效計(jì)算相應(yīng)數(shù)據(jù)，并且將有關(guān)指令下達(dá)給相應(yīng)的設(shè)備，隨后進(jìn)行反饋，隨后把反饋傳送到機(jī)械設(shè)施中。將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于礦山的機(jī)電控制當(dāng)中，關(guān)鍵在于借助計(jì)時(shí)、算數(shù)、邏輯控制與排序等各種指令控制礦山當(dāng)中的機(jī)電設(shè)備，從而使設(shè)備日常運(yùn)行效率得以全面提升。這種智能化、自動(dòng)化的控制技術(shù)可以充分解放勞動(dòng)力，同時(shí)也能夠?yàn)樽鳂I(yè)安全性提供可靠保障[1]。

2礦山機(jī)電控制中PLC技術(shù)的主要應(yīng)用方向

2.1應(yīng)用于改造井下的風(fēng)門(mén)啟閉

在如今大部分礦山的開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，對(duì)井下風(fēng)門(mén)的啟閉加以控制的方式多為人工方式。然而因?yàn)殚_(kāi)門(mén)的負(fù)壓以及操作力會(huì)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致人工方式很難順利啟閉井下的風(fēng)門(mén)，甚至還會(huì)導(dǎo)致其被損壞。因此，可以借助PLC技術(shù)該著井下風(fēng)門(mén)。在某煤礦項(xiàng)目中，煤礦企業(yè)便在設(shè)計(jì)井下風(fēng)門(mén)時(shí)應(yīng)用了PLC技術(shù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程\]]=，重點(diǎn)選用的驅(qū)動(dòng)裝置為電液推桿。在整體井下風(fēng)門(mén)的架構(gòu)當(dāng)中，一般會(huì)在砌墻之上固定門(mén)體，并且采用平行四邊形的連桿機(jī)構(gòu)來(lái)聯(lián)動(dòng)兩扇門(mén)。通常在無(wú)車(chē)、無(wú)人的時(shí)候，紅外檢測(cè)開(kāi)關(guān)一般會(huì)將信號(hào)發(fā)射到相應(yīng)接收設(shè)備上，而此時(shí)風(fēng)門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。一旦車(chē)或者人接近風(fēng)門(mén)，該紅外檢測(cè)開(kāi)關(guān)所發(fā)射的信號(hào)將被擋住，接收裝置便會(huì)接收到開(kāi)門(mén)的信號(hào)，此時(shí)電液推桿發(fā)生動(dòng)作。企業(yè)為了確保風(fēng)門(mén)進(jìn)行流暢的動(dòng)作，會(huì)采用PLC控制器對(duì)風(fēng)門(mén)進(jìn)行控制。此外，所有風(fēng)門(mén)位置會(huì)裝有指示燈，以便提示可以通行或者禁止通行?？傊?，此系統(tǒng)著重采用的便是連桿機(jī)構(gòu)來(lái)確保風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，同時(shí)確保風(fēng)門(mén)有相同承受力。關(guān)鍵點(diǎn)在于該系統(tǒng)中，由1臺(tái)PLC對(duì)兩道風(fēng)門(mén)進(jìn)行控制，如此便可降低短路的發(fā)生幾率。另外，設(shè)計(jì)過(guò)程中若想使風(fēng)門(mén)安全性得到全面提高，還應(yīng)選擇濾波、聯(lián)鎖等措施，除了可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性，還可以對(duì)外界不良影響因素的影響進(jìn)行抵制。

2.2應(yīng)用于改造空氣壓縮機(jī)群組的監(jiān)控體系

如今我國(guó)大部分企業(yè)會(huì)借助繼電器控制空氣壓縮機(jī)，然而伴隨礦山開(kāi)采施工與日俱增的難度，使得空氣壓縮機(jī)監(jiān)控以及保護(hù)等難度也越來(lái)越大。因此，舊有的繼電器與礦山施工的實(shí)際需要并不相符，特別是其頻發(fā)的故障會(huì)導(dǎo)致企業(yè)維護(hù)的成本提升。因此，應(yīng)該借助PLC技術(shù)使空氣壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，同時(shí)確保微機(jī)控制系統(tǒng)更加高效。在不斷的實(shí)踐過(guò)程中可知，如果想確保相應(yīng)群組得以長(zhǎng)期、有效地運(yùn)作，就應(yīng)積極優(yōu)化微機(jī)控制系統(tǒng)。

2.3應(yīng)用于改造膠帶機(jī)

在礦山開(kāi)采作業(yè)中，膠帶機(jī)屬于一類運(yùn)輸型設(shè)施，其核心任務(wù)便是對(duì)礦石進(jìn)行運(yùn)輸。該設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)在于有較大的運(yùn)量、較長(zhǎng)的運(yùn)輸距離以及可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸?shù)?。借助PLC技術(shù)對(duì)膠帶機(jī)進(jìn)行改造，能夠使其實(shí)現(xiàn)集中化和自動(dòng)化的控制。特別是礦山如果高產(chǎn)，更需要改造膠帶機(jī)，以便使其與礦山實(shí)際生產(chǎn)的需要相符合。在某礦山當(dāng)中，其膠帶機(jī)在長(zhǎng)期工作過(guò)程中陸續(xù)出現(xiàn)了需要借助人工方能對(duì)液壓設(shè)備進(jìn)行操作、線圈老化以及繼電器的接觸點(diǎn)發(fā)生氧化等現(xiàn)象。企業(yè)針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，引用了PLC程序，同時(shí)借助AD模數(shù)的轉(zhuǎn)換模塊有效改造了盤(pán)閘控制切換以及液壓拉緊相應(yīng)控制系統(tǒng)，進(jìn)而使膠帶機(jī)自動(dòng)化控制的水準(zhǔn)得到大幅提高。改造思路為：①根據(jù)實(shí)際要求為膠帶機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)起車(chē)的程序，對(duì)保護(hù)裝置以及PLC輸出輸入控制系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)置。而后還應(yīng)吧外圍控制與保護(hù)裝置按順序連接至相應(yīng)設(shè)備。②在接入煙霧傳感器時(shí)，便可以將其直接接入到外圍控制、保護(hù)裝置。③可以直接將堆煤、撕裂等信號(hào)編進(jìn)控制器中。④在接入速度傳感器時(shí)，關(guān)鍵在于借助內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)以及開(kāi)關(guān)量的輸入，隨后對(duì)比輸入值和設(shè)定值。⑤對(duì)于液壓拉緊，如果膠帶機(jī)處于停機(jī)檢修狀態(tài)下，便可手動(dòng)張緊；如果膠帶機(jī)處于正常工作狀態(tài)，便可進(jìn)行自動(dòng)張緊。⑥在切換盤(pán)閘電機(jī)時(shí)，應(yīng)該對(duì)PLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行全面利用，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)控制程序使盤(pán)閘機(jī)能夠更靈活地進(jìn)行切換。通過(guò)實(shí)踐得知，在改造后的膠帶機(jī)工作一段時(shí)間后，其發(fā)生故障的幾率顯著下降，同時(shí)其開(kāi)機(jī)的速度也更快了[2]。

2.4應(yīng)用于礦山的提升機(jī)

在礦山開(kāi)采施工當(dāng)中，提升機(jī)起到了關(guān)鍵的作用。在社會(huì)、科技高速發(fā)展的新時(shí)期，在提升機(jī)中應(yīng)用PLC技術(shù)的方式愈發(fā)豐富，相應(yīng)設(shè)備也擁有更多種類。某型號(hào)提升機(jī)最為關(guān)鍵的技術(shù)特征便是以PLC控制變頻控制或者PLC編程變控為核心，同時(shí)采用了電-液聯(lián)合控制以及油缸后置式盤(pán)的制動(dòng)器，同時(shí)其調(diào)繩離合器為徑向齒塊式。同時(shí)企業(yè)在設(shè)計(jì)提升機(jī)的過(guò)程中，還嚴(yán)格遵循了相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從而確保其更加科學(xué)、合理。此提升機(jī)主要包含了保護(hù)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及控制操作系統(tǒng)等基本系統(tǒng)。其中發(fā)揮重要作用的制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中還包含了制動(dòng)器以及液壓站等，而控制操作系統(tǒng)當(dāng)中還包含了操作臺(tái)以及電氣控制設(shè)備等。此外，其保護(hù)與指示系擁有編碼器以及深度指示器等裝置。對(duì)于該提升機(jī)而言，動(dòng)力控柜與軸編碼器構(gòu)成了其PLC電控系統(tǒng)。另外，此提升機(jī)還應(yīng)用雙PLC控制系統(tǒng)，不僅能夠有效完成轎車(chē)手動(dòng)、半自動(dòng)運(yùn)行，也能夠借助高速計(jì)算器模塊對(duì)軸編碼器所發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行接收，對(duì)礦車(chē)速度位置進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，使軟過(guò)卷保護(hù)、過(guò)速保護(hù)更加可靠。同時(shí)，系列、型號(hào)不同的提升機(jī)，其基本參數(shù)也各不相同。

2.5應(yīng)用于改造選煤廠的集控系統(tǒng)

在選煤廠的集控系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，除了能夠使系統(tǒng)可靠性以及安全性得到全面提升，還能夠使集控系統(tǒng)整體工作效率得到有效提高。該系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分包含了儲(chǔ)存裝運(yùn)系統(tǒng)以及離心脫水系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭的選擇、分類、儲(chǔ)存以及處理。因?yàn)樵撓到y(tǒng)有著較為復(fù)雜的構(gòu)成方式，因此在對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，便可以充分結(jié)合底層的PLC控制以及上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的改造與升級(jí)。這種改造和升級(jí)，可以確保其余主機(jī)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作，同時(shí)還可以想中心主機(jī)上傳有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，隨后中心主機(jī)CPU將分析、處理這些數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而將其反饋到其余主機(jī)中，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制相關(guān)系統(tǒng)。

3結(jié)束語(yǔ)

總體而言，在我國(guó)，煤礦資源屬于社會(huì)全面發(fā)展的核心動(dòng)力之一。因此有關(guān)企業(yè)必須對(duì)現(xiàn)代化的信息技術(shù)展開(kāi)全面利用，使相應(yīng)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平得到持續(xù)提高，并且將先進(jìn)的PLC技術(shù)應(yīng)用于礦山的機(jī)電控制工作中，從而提升開(kāi)采煤礦的整體質(zhì)量以及效率，保證相關(guān)作業(yè)得以順利、穩(wěn)定、安全地進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]景永明，王文豪，孔祥發(fā)，等.變頻器中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2019（4）：36-36.

[2]趙寧寧.自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（18）：205-206.

作者：尤宏偉 單位：山西靈石華苑煤業(yè)有限公司