枣庄市金庄生建煤矿 山东 枣庄 277500
摘要：可编程序逻辑控制器PLC在自动化控制领域是一种重要的控制设备。起初主要用于替代继电器实现逻辑控制，随着近几年自动化控制技术的突飞猛进，PLC的功能已经不局限于逻辑控制的范畴，它还具有运算、模拟量处理和通信联网等功能。由于PLC具有强抗干扰能力、高可靠性，编程语言简单以及可在线修改等特点，在矿山机电设备控制领域得到了广泛应用，并取得了良好的经济效益。通过对PLC结构功能展开分析，结合工作实践经验，对PLC技术在矿山机电设备控制中应用的优越性以及安全性，进行了分析探讨。
关键词：PLC技术；矿山机电；机电控制
引言
现阶段，我国关于动力的需求在随着生产工业以及经济的发展而不断增大，这同样推动了煤矿山行业的飞速发展。而煤矿山要使得采矿作业的运转功率大幅度提升，就必须要将现代化的PLC技能作为设备运转的自动化操控器，这类技术自身所表现出的使用灵活性较强，有着较大的优势性。其自身在矿并机电操控系统中所进行的应用，可以极大的提高设备稳定性，直接促进矿山机电的运转耗费大幅度降低，文首要针对解析矿山机电操控中所涉及到的PLC技能使用进行了全面具体的讨论。
1PLC技术概述
PLC技能使用广泛，与矿山相关使用简略概述为工业环境中以数字运算为基础并能够编程的操控器。其主要方法即为可编程的存储器，其指令主要包含计时、技术、算术、排序、逻辑操控等等一系列质量，将这些指令编程经过输入和输出完成对设备的操控。PLC技能具有许多优势，包含更改方便、快捷、可靠、柔韧、抗干扰、灵活等。在矿山机电操控中起到越来越关键的作用，对矿山机电操控方面发展有着重要意义。矿山领域以往使用的是以接线为主要形式的继电器操控设备，经过并联串联等方式进行连接，连线接点复杂繁多，占地面积大，能耗高，一旦构成系统化将很难再进行功能和特性的修改。继电器操控设备在运转过程中，可靠性一般，触点容易出现磨损和变动，时间久了会形成老化影响。相较于传统继电器操控系统，PLC技能的使用，标志着我国矿山机电操控的快速发展。
2PLC特点
在继电器控制系统中，使用的装置是大量继电器，系统根据设计好的电气控制图，由人工通过布线、焊接、固定等手段组装完成，其过程费时费力。与传统继电器控制相比，首先，PCL是通过存储器中的程序实现控制功能，若控制功能需要改变，只需修改程序及少量接线即可，通过改变软件就可实现不同控制的控制需求。因此，PCL具有很大的灵活性和通用性，其结构形式多样化，可以适用于各种不同规模、不同工业控制要求。其次，可靠性是评价工业控制设备的一项重要指标，同传统控制器设备相比，PCL具有高可靠性和高抗干扰能力。第三，由于PLC采用面向控制，面向问题的编程，不仅拥有继电器控制线路的清晰直观感，且编程相对简单、使用更加方便。最后，PLC具有体积小、重量轻、易于实现机电一体化等极其优越的特点。因此，在近些年控制领域获得了广泛的应用，尤其在矿山机电设备控制领域，其地位日趋渐长。
3在矿山机电控制领域应用PLC技术实例
3.1对传统提升机采用PLC技术进行改造
考虑到高额更换成本费用，目前国内大部分矿山设备都还在使用传统老旧提升机。为了进一步提高矿山设备工作效率的同时，降低人力、物力，在保留传统提升机、主电机以及其机械部分的基础上，通过使用大功率晶闸管变流器和可编程控制器，使得其自动化水平迅速提升。其原理主要是通过外设的开关或者传感器作为输入信号接到PLC的输入端，当这些信号传输到PLC的CPU时，经过处理后，PLC发出信号给外部控制对象，来完成提升机相应的指令工作。其主回路原理如图1所示。
具体步骤如下：首先，在不影响生产的前提下，为了给新操作台的施工安装提供有利的工作条件，可以将传统提升机临时转移到其他操作台操作。这样可以在不影响生产的同时，为新操作台安装创造充足的工作空间。其次，为了实现新老系统的完美转换，需要在回路中安装转化器，来实现新旧系统的无缝衔接。另外，在存储空间满足的情况下，应保留老系统以便备用。第三，新设备安装质量需要进行严格把关，为后续调试的顺利开展以及完工后设备的正常运行和维护创造有利条件。第四，为了尽快投入使用，应尽量缩短新系统的调试时间，并在传感器安装完成之后进行在线测试，校准参数，保证系统达到实际应用要求。
图1交流提升控制系统主回路原理
3.2PLC技术对下运胶带机的改造
随着机电液一体化的迅猛发展，目前已成功将PLC技术应用在下运胶带机中。通过下运胶带机中加设KZP系列盘式可控制动装置，配合PLC来实现对该下运胶带机的软制动。KZP制动装置通过闸瓦与制动盘摩擦从而获得制动力矩，而制动力大小调节可通过闸瓦对制动盘的正压力来实现。盘式可控制动装置的布置如图2所示。在机械设备正常工作条件下，油压正压力达到最大值0。在此期间，制动闸处于松闸状态，闸瓦与制动盘之间大约拥有1~1.5mm间隙。当机械设备需要制动时，电液控制系统根据相应控制指令通过自动降低油压以达到制动的目的。正常情况下，在外界环境温度为40℃时，盘式可控制动装置制动10次/h。装置可以在系统突然断电情况下，仍能确保大型机械设备较为平稳地减速停车，实现安全生产的目的。
图2盘式可控制动装置的布置
其具体操作过程如下：（1）松闸。首先由PLC控制器向制动装置发送指令，随后由PLC中的模拟量输出模块增加电液比例阀的电流，同时制动力矩减小，制动闸瓦打开，胶带机开机。（2）正常工作。正常工作时按照PLC电控系统要求调节油压和制动力矩，确保设备正常工作。（3）正常制动。PLC收到指令后，将输出电流减小，从而减小油压和制动力矩，这时候胶带机将正常进行制动。（4）紧急制动。当遇到突发情况或系统断电时，系统进入另一套降压模式，首先通过溢流阀使油压降至预先的调定值，制动闸快速贴近制动盘，制动力矩逐渐增大，机电设备平稳减速停车。除此之外，KZP系列盘式可控制动装置最突出的优点就在于，可以通过在设备上预先铺装的速度传感器来获得电动机转速以及胶带速度，然后根据实测速度来对胶带进行控制。
3.3实现井下风门自动打开和关闭
由于前些年自动化水平技术及工艺的限制，国内目前大部井下风门的开关多是由人工操作实现的。由于井下负压大，开关闭门的操作需要相当大力量，不仅开启、关闭操作起来相当不便，而且极其容易损坏风门，造成严重后果，甚至人员伤亡。根据井下风门的结构，通过利用PLC结合远红外传感器，可实现井下风门的开关自动化，在保证人员和设备安全的前提下，极大提升工作效率。其原理在于风门上面的小窗口起到至关重要的作用。
结束语
综上所述，首先通过对PLC的功能结构介绍以及其优越性分析，接着对其在矿山设备中的应用实例进行探讨，可知PLC技术在目前矿山机电控制中达到不可或缺地位。从目前国内能源使用情况来看，煤矿资源的使用还无法替代。而PLC技术的应用极大地提高了矿山设备的工作效率和经济效益，同时也实现了安全生产的目的。因此，进一步开展对PLC技术的推广和研究，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]陈川.PLC技术在矿山机电控制中应用研究［J］.信息系统工程，2015（3）：85-85.
[2]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（1）：89-91.
[3]杜玉发.PLC技术在矿山机电控制中应用研究［J］.黑龙江科技信息，2013（5）：51-52.
论文作者:崔成祥
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/22
标签：机电论文; 矿山论文; 技术论文; 风门论文; 继电器论文; 系统论文; 装置论文; 《防护工程》2017年第21期论文;