摘要：随着我国经济的不断发展，对矿产资源的需求也在不断的提高。本文首先对机电控制系统的硬件设计进行介绍，硬件设计主要包括控制器设计和电源设计；其次对机电控制系统软件设计进行介绍；再次对机电控制系统的实现进行研究，通过硬件与软件系统的设计，实现了矿山机电控制系统的运行；最后对机电控制系统的有效性进行检验。实验结果显示，其控制管理的效率高出传统控制系统 30%，具备极高的有效性。
关键词：PLC技术；应用；矿山；机电控制；影响
1PLC技术简介
1.1 PLC 技术的发展概况
PLC（Programmable Logic Controller）是可编程逻辑控制器的简称，或称为可编程控制器，早期用于继电器的逻辑控制，由于 PLC 具有可编程性，操作灵活，接口简单，功能稳定，可扩展性好，应用控制领域广泛，而被越来越多的工业控制装置中所使用。
1.2 PLC 技术的应用范围
PLC 控制器工作稳定性高，抗干扰能力强，技术操作简单，便捷性强，可扩展空间大，在国内外广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保和通信等各个行业，是工业生产中不可缺少的可编程控制技术，发展前景良好，可以满足大多数的生产控制需要。根据它在系统中的作用和功能不同，应用范围可大致分为以下六方面：开关量的逻辑控制，这是 PLC 最初出现时的实现功能，目前应用也最为广泛；工业生产过程中的模拟量控制，工业生产中有许多连续变化的模拟量需要转化为离散的数字量，以便信号的数字处理和信号传输，一般 PLC 厂家在设计出厂时内部就自带了 A/D 和 D/A 转换器；PLC 可实现对圆周运动和直线运动的控制，可驱动电机的位置控制模块，广泛用于机械、机床、机器人和电梯等场合；可实现对模拟量的闭环控制，使用者可通过 PLC 编写各种控制算法程序，完成闭环控制，比如 PID 调节算法，它在闭环控制系统中用得较多。PLC 的过程控制一般在冶金、化工、热处理、锅炉控制中使用广泛；PLC 还可以实现对数据的采集、传输、分析和处理等功能，一般在造纸、冶金、食品加工和无人控制等大型控制系统中使用；可实现通信控制，新近生产的 PLC 产品一般都含有通信接口，可实现 PLC 与外部设备或 PLC 设备间的通信，为工厂自动化网络发展提供便捷的通信方式。PLC 技术应用范围框图如下图 1 所示。
图 1 PLC 技术应用
2 PLC 技术在井下风门的应用可以排除传统操作方式的隐患
可以在矿山生产安全中起到重点作用的是井下风门，而传统的使用井下风门的方式是通过人工操作的，这种操作方式有着很大的弊端，因为井下风门在开关的过程中会出现很大压力，这种压力的出现会对井下风门的开关产生很大的影响，光使用人力进行这项工作，是无法有效完成的。PLC 技术将可以对井下风门进行高效的自动式开关，它的具体流程是使用红外线进行传感反应，自动对进出的运输车辆进行检测，经过检测之后 PLC 将进行自动编程，对井下风门进行自动开关。工作人员需要注意的是，对井下风门的自动控制顺序要进行合理设计，要先开窗再开门。这是因为风门的左右两侧有着很大的压强差，如果不在风门先开一个小窗的话，直接的开关风门就会对风门的左右两侧造成巨大破坏，这样就会对车辆的安全造成很大影响。
3PLC 技术在井下胶带运输系统中的应用
过去，矿井井下胶带运输多采用人工操控的方法，运行中当需要胶带停止运行时，操作人员便会对液压机械油压进行调控，从而使得闸瓦与制动片接触，借由增大胶带运输机摩擦力来实现胶带的停止。这种方法在制动过程中会使得制动片因摩擦产生大量热，从而对运输的安全造成威胁。而将 PLC 技术应用到井下胶带运输中，控制系统可以对胶带运输机的制动片进行实时监测，在运输停止时采用间歇式的控制手段，有效规避热量的产生，从而在确保制动有效性的同时减少制动作业对运输安全的威胁。
4PLC 技术在风门监控中的应用
风门是井下巷道气体实现内外交换的关键通道，对矿井井下生产安全影响极大，确保其实时处于可控状态意义重大。过去，对于井下风门的控制多是依靠人力完成，但受井下负压的干扰，人工调控风门不仅难度大且容易对风门造成损坏，从而威胁井下通风安全；而将 PLC 控制系统引入风门监控中，能够借助布设的红外感应装置对风门处人车通行情况进行实时监测，当发现有车辆需要通过风门时，感应装置会收集有关信号并将相关信息传输至 PLC 控制中心，进而由PLC 控制中心操控执行机械对风门进行启动，车辆通过后系统会再次操控执行机械关闭风门。如此一来，不仅使得风门控制的安全性大幅提升，还能够显著降低操作流程对人力的需求，实现风门控制的自动化。
5PLC 技术如何对旧式的提升机进行改造升级中的应用
现如今对我国矿山资源开采使用的机电设备许多使用的还是过去的旧式提升机进行开采活动，这些旧式提升机想要适应现在的开采需要，那么就可以通过对旧式提升机使用 PLC 技术进行更新换代，只对旧式提升机的支流主电机进行保留，通过 PLC 技术增强它的工作效率以及自动化能力，这样可以在矿山资源采集中节约大量的资金。要遵循生产高效、安全改造的基本原则，对旧式提升机进行更新换代。可以分为以下的几个步骤：首先我们整体搬离旧式提升机的操作台，为新的操作台留出足够的安装空间，使用最小的改动，以免影响旧式提升机的生产活动，从旧式提升机上拆换的旧操作台在其他的仪器上还可以进行使用，不仅能减少浪费，还做到了对国家可持续发展理念的支持。其次可以通过将转换刀闸安装在旧式提升机的电枢回路上的方式，来达到顺利转换不同控制系统的目的。还可以通过在旧式提升机的润滑油泵上安装多路航空式插头的方式，来实现提升旧式提升机运行的效率与安全性，这样对新老系统之间的转换也有着有效的帮助。最后对新安装的系统，矿山企业的管理人员要减少对新系统的测试时间，可以更迅速的完成对旧式提升机的更新换代活动。想要达成这样的目标，矿山的工作人员可以通过使用电控测试装置，检查旧式提升机制动系统工作状况及其他各种元件开关的运行情况，实时的对安装过程中出现的各项数据实施检查测试，通过这样的方式万无一失的对提升机的控制系统完成更换工作。通过使用 PLC 技术对旧式提升机的更新换代，并依靠新旧系统联合控制的方式也可以有效的减少调试的工作量，从而更好的提升使用 PLC 技术的实用性。
结束语
PLC 系统编程语言容易、接口技术成熟、操作简单，具有在系统可编程的优点，使得 PLC 技术的应用领域从继电器控制发展到工业生产的自动控制领域。PLC 技术在我国工业自动化领域应用广泛，也使得矿山机电一体化程度和自动控制水平发展迅速，为我国矿产行业的发展和国民经济的提升起到了重要推动作用。
参考文献：
[1]马永杰.矿山电气中PLC控制技术的应用分析[J].世界有色金属，2017（21）：177+179.
[2]闫志敏.PLC技术在矿山机电控制中的应用研究[J].机械管理开发，2017，32（12）：127-128+138.
[3]李明.PLC在机电控制系统故障维修中的应用[J].机械管理开发，2017，32（12）：118-120.
[4]张超奎.PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].山东煤炭科技，2017（12）：134-135.
[5]李振贵.矿山机电控制中PLC技术的应用[J].科技与创新，2017（17）：154+157.
论文作者:于正成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/2
标签：风门论文; 井下论文; 旧式论文; 技术论文; 机电论文; 控制系统论文; 提升机论文; 《基层建设》2018年第34期论文;