摘要：随着科学技术的不断进步，机电设备不断进行优化，其中自动化控制设备在矿山开采中已被大量利用，有效提高了整体的生产技术水平，自动化控制技术(PLC技术)已逐渐代替了原有的矿山机电设备控制技术，但其在实际生产过程中也存在诸多的不足。基于此，对PLC技术进行进一步的改进是目前亟待解决的问题之一。
关键词：PLC矿山机电；机电一体化；应用研究
矿山机电控制在信息发展高速化的浪潮下，不断发展进步，PLC技术也得到了进一步提升。在轻工业领域及重工业领域得到广泛的应用，特别在排水、安全检测、通风、采矿等设备上发挥显著的作用，提高了机电设备的自动化、数字化和信息化。从保障了矿山开采、生产及采集等作业的顺利进行，有效推动了我国矿山和煤矿行业持续的发展。
1PLC技术
1.1PLC概述
PLC是一个以微处理器为主的电子设备，可应用到各种工业现场场景，内部含有可编程的存储器，系统可以利用此存储器实行顺序控制、定时和数据计算等命令，还可利用系统自带的输入、输出接口，实现多种工业场景的自动化运作目标。PLC技术结合了微机技术以及以前的继电接触技术，克服了传统继电控制系统中硬件触点线路杂乱、低效、准确性差等缺点，发挥了微处理器的优势，与工业现场操作人员的专业水平结合，尤其是PLC技术的软件编程方面，不需要工作人员掌握某种计算机程序设计技能，通过以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序具体化，方便工作人员直观、快速的学习。总体而言，PLC系统编程语言简单、接口技术成熟、操作灵活容易、调试排查方便，使PLC技术的应用领域从简单的继电器控制扩展到现在的工业生产自动化控制领域，特别是在提高矿山资源开发水平方面，使得矿山机电的一体化程度和自动化控制的能力发展迅速。极大推动了我国矿山产业的发展以及市场经济的提升。
1.2PLC工作原理
输入采样：读取和扫描系统输入的数据，然后存储到系统的输入输出（I/O）模块。输入采样这一环节是PLC控制系统中最基础也是最关键的操作，数据录入之后整个系统就会定性，I/O模块的数据内容不会随着后续输入数据的改变而改变。在输入脉冲信号的过程中，要保证PLC系统的扫描周期不大于系统的宽度，不然无法读入系统。用户程序执行：这一部分以梯形图为根据，先对PLC控制系统中左边的电子线路扫描输入，之后通过系统的逻辑运算，以上下、左右的顺序，对控制系统内部的线圈情况进行刷新操作。而用户在完成程序时，由于I/O模块输入的数据和采样状态不能改变，所以，在执行相应的程序时，应在采用I/O命令便能直接存取I/O点这一前提下进行。输出刷新：输出刷新环节是PLC控制系统中中心处理器最后一个操作环节，在这一环节，系统依据前面输入存储的I/O模块数据，对系统的中心处理器不断刷新，并锁存输出，通过输出电路，进而对所接的外部机电设施进行驱动控制。而且为了确保PLC系统在机电运行操作过程中的有效性，将系统输出刷新的周期设置为0.5s。
2PLC技术在矿山机电中的应用
2.1在胶带机中的应用
通过将PLC技术融入矿山机电控制体系，能够有效减少生产过程中工人的劳动强度，在提升工作效率的同时保证其安全性。而这一特点优势主要体现在机电一体化功能的实现，在矿山电气设备控制过程中的可自动操作对于整个系统的监控极为重要，它能够将监测的结果通过数据的形式进行反馈，对于整体设备的安全性极为重要。例如，在数据的监测过程中，如果监测的数据高于原有的标准设定值则会出现电流的自动降低情况，而使胶带减速;如果小于其设定值，PLC技术则会通过变频使电流值短时间内增大而提升运动速度，从而保证后续相关工作的有效开展。
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2.2空气压缩机设备运用PLC技术
作为矿山开采的主要机电设备，空气压缩机在对煤矿自动化生产、开采中发挥着巨大的作用。但过去十几年力，空气压缩机主要采用继电系统技术作为操控系统，无法发挥维护及检测其他机电设备的功能，导致企业在矿山开采作业过程中，发生机电设备损坏、故障的情况时，不能及时做出反应，从而导致大量煤矿事故的发生，威胁着煤矿工作者的生命安全。因此将PLC超控系统应用与压缩机设备中，采用计算机群组的方式，实现对作业现场状况的实施监控，一旦出现故障，系统可及时对存在故障的机电设备下达数字指令，通过调度其他设备的形式，达到维修设备的目的。
2.3PLC技术对控制矿井下风门的影响
在传统的煤矿开采作业中，位于矿井下的风门因环境及设施体系老旧等因素，通常需要煤矿工作人员关闭或开启。但因风门所处的压强较大，位置相对狭小，给工作人员关闭或开启风门带来非常大的麻烦，以致浪费不必要的时间成本和人力成本，一旦操作不规范，很可能造成风门设备的损坏，进而不利于矿山开采作业的顺利进行，影响企业整体的效益。对此，将PLC技术应用于矿井的下风门系统中，结合红外线感应装置，可使风门有效识别矿井中车辆，实现下风门关闭或开启的智能化、自动化控制。大幅降低时间成本和人力成本，提高矿井运输效率。因此，PLC技术对矿井风门有着良性影响，发挥着积极的作用。
2.4在提升机中的应用
井下的机电设备种类较为繁多，在提升机中也可以使用PLC技术。传统的提升机操作过程中耗能较高，但现阶段的提升机设备配合PLC技术可以实现其有效控制，特别是在控制器机变频器中应用较为广泛。在进行改造前，首先需要拆除原有的操作台以安装新的控制系统，从而保证后续的运转能够正常进行，其次，为了实现整个矿井的安全高效生产，需要在改造时通过专业人员对其进行整体调试及安装。
2.5在安全系统中的应用
在矿山生产中，安全系统的重要性不言而喻，因为煤矿开采深度较大，人员疏散难度大，一旦发生安全事故，将会引发极其严重的后果。对原本的煤矿生产安全管理模式进行分析，虽然安全问题备受重视，但是无论是机械设备而还是检测系统，都比较简单，得到的各类管理信息不够全面和精准，也就无法为煤矿安全管理提供可靠支撑。PLC技术的应用，能够显著提升煤矿安全管理系统的运行效果，配合感应装置和探测系统，管理人员能够实时掌握井下情况，而在感应到异常后，系统会自动报警，并将报警信息传输到控制中心，以此来保证安全监管的实时性，还能够对一些人工控制难度较大的环节进行有效处理，保证安全管控的效果。
3结语
随着科学技术的不断进步，井下设备中使用自动化技术的范围越来越广。而自动化技术具有操作简单、可靠性高等诸多方面的优势，特别是在矿山的生产过程中，胶带机、空压机、风门等机电设备配合自动化控制系统后，其整体的生产效率显著提升，有效实现了整个矿井的安全高效生产。
参考文献
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论文作者:王兴加
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签：矿山论文; 技术论文; 风门论文; 系统论文; 机电论文; 机电设备论文; 矿井论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;