摘要：近年来，在煤矿生产过程中，机械化程度不断提高，增加了煤矿开采效率，减轻了人员劳动负担，利用PLC技术对煤矿机电设备进行控制，优势明显，在提高设备运行效率，降低运行能耗的同时，也可以及时发现煤矿生产中存在的安全隐患，保证煤矿生产安全。
关键词：PLC技术；煤矿机电控制系统；应用
引言
由于传统的煤矿机电设备控制难度很大，在实践的应用中安全性和稳定性都不能满足人们的期盼，由此伴随着PLC技术的具体应用在很大程度上解决了这一难题。PLC技术应用的是数字模拟技术，其依托着数字运算系统的应用在自动化和逻辑性功能实现了煤矿机电设备对于控制的目标和要求。而其对于煤矿机电设备的有效控制可在一定程度上提高了企业的生产率，并保障了煤矿企业的生产效率和安全性以及稳定性。工业化进程的加快使得社会的各个领域对煤矿的需求量都越来越大，煤矿开采中对每一个环节中的自动化进程都提出了更高的要求，PLC技术作为一种特殊的数字运算操作技术，通过数字模拟的方式对煤矿机电设备的运作进行控制。
1 PLC技术应用原理
PLC控制技术是一种对可控范围内的大量可编程存储器的有效集合，将这项技术应用于煤矿机电控制系统中，可通过编程的方式对机电设备进行控制，为机电设备的自动化、信息化、智能化发展提供重要的基础。PLC技术是以梯形图为主的可控制编程程序，这种模式是可编辑的，在实际应用的过程中具有安全稳定、操作简便、体积小、拆卸灵活等优点，广泛应用于煤矿机电控制系统中。PLC技术在煤矿机电控制系统中的应用原理主要包括采样输入、执行和刷新输出三个环节，采样输入是最为基础的环节，通过扫描仪来获取相应的数据，同时将这些数据存储在扫描仪中，为后续工作提供数据支持。采样输入环节中的数据的全面性、可靠性、精准性直接关系到后续工作质量。因为这些数据是存储在记忆体中，所以机电设备后期工作状态的改变并不会对这些数据产生影响。执行环节是对搜集的数据进行复核计算，以整理出数据之间的逻辑关系，最后将逻辑结果输入到计算机体系内部。在完成采样和执行环节后，即进入刷新输出环节，主要是对执行环节的指令进行接受和执行，以完成一系列的控制操作。
2 PLC技术在煤矿机电控制系统中的实际应用
2.1在绞车系统中的应用
煤矿生产中多采用绞车装置来实现提升作业，PLC控制技术已经在绞车系统中得到了大量的应用，提高了绞车系统的控制性能。绞车控制系统主要由于高压主回路、控制回路、运行速度检测电路、行程检测电路等构成，还配置了高清的人机显示界面。PLC控制系统可以准确地采集绞车系统的运行参数，根据生产需要控制好绞车的上提、下放速度，可以避免绞车运行过程中受到更大的冲击力，PLC控制系统可以绞车机械特性输入速度提高频率，经过效率控制单元判断出能量的再生能力。把采集数据采集间隔设置在50ms，准确录入确碰开关在该时间内的频率，采集到的数据信息会输入到PLC数据库中，通过控制程序的调用转变为控制信号，可以更为准确的控制绞车的运行速度。对绞车运行方向的控制，需要在特定时间内来累加和存储开关敲击频次，比如，在5s的时间内，接触开关总共产生了2次变化，如绞车的上部位置碰到接触开关时，形成向上方向的推力从而把绞车运行方向转变为向上运行。相反，如果开关只出现了1次变化，绞车下部位置碰到接触开关生成控制命令，使绞车的向下方运行。如果绞车装置在超负载情况下运行，PLC控制器则会形成报警信号，通过人机界面发出超负载警报，由操作人员进行及时的控制。
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2.2在运输机系统中的应用
在传统操作系统中，煤矿运输采用以人工为基础的胶带式运输方式。由于人工在具体的操作过程中会受到其操控的技术与手段的差异，就极有可能导致液压机械的油压调控制动失灵，最终使得设备运行出现问题。但在应用PLC技术时，可以通过增加运输机摩擦力的手段来实现设备运转的停止。同时，需要注意的是这种方法的应用虽然具有一定的效果，但是在摩擦的过程中会产生热量，对煤矿运输和管理人员造成了生命安全的威胁，也会导致机器的使用寿命减少。由此，在具体的PLC技术在运输机系统中的应用，可以通过加强监测的手段来稳定运输机的制动片运行，进而实现对设备停运控制手段应用中的间歇式传输，尽可能的减少热量存在；同时也保障良好的制动效果，确保人员的安全，并增加运输机设备的使用寿命。
2.3在提升机系统中的应用
提升机系统是煤矿生产中重要的传输系统，在以往的提升机系统中主要是采用继电器控制系统，不仅可靠性差、工作效率低，而且安全性较差，不利于煤矿传输作业的安全运行。将PLC技术应用于提升机系统中，可有效提升安全性、可靠性和生产效率。PLC技术能精准控制提升机的加、减速、行程以及停车制动等操作，实现提升机系统的自动化控制。PLC控制器可实现人机对话，提升机的运行状态以及各种参数都能以动态图像的形式显示在屏幕上，然后根据实际运行状态对提升机进行控制和调节，实现对煤矿提升机系统的全面监控。PLC电控系统具有强大的逻辑运算和记忆的功能，在煤矿提升机发生故障时，能及时判断和分析出故障的类型、原因以及故障点，增强了控制系统对故障的判断以及处理能力。在提升机故障中大多为硬件设备误动或者拒动，为了防止全速过卷事故的发生，PLC技术可对接点反馈进行监控，在发现故障时能及时采取有效措施进行控制，确保提升机安全运行。
2.4在井下风门监控系统中的应用
煤矿井下风门可以把巷道内的浑浊空气排放出来，并吸入新鲜的空气，降低巷道内瓦斯浓度，对于保证煤矿安全生产发挥出重要作用，必须保证风门处于正常的位置。传统的控制方式中，需要操作人员手动调节风门开度来控制巷道的通风，由于矿井中存在着负压，控制起来存在着较大的难度，如果操作不当会出现风门损坏的问题。采用PLC控制系统之后，可以利用红外传感装置来对风门两侧巷道进行监测，识别判断巷道中是否有车辆通过。当检测到有车辆经过风门，PLC控制会向控件机构发出控制命令，从而使风门处于开启状态。可以更好地保证风门控制的准确性，避免开关风门引起安全事故，可以避免人为操作失误，实现对风门控制的自动化。PLC监测控制系统还可以配置巷道空气质量传感装置，当巷道内瓦斯浓度超过标准，控制系统则会及时发出报警信息，自动控制巷道不同风门的开闭，启动排风装置把危险气体排出到矿井外。
结语
信息技术的高速发展使得越来越多的高新技术进入各行各业当中，煤矿领域中PLC技术的应用是信息技术的进步。PLC技术在前期的投入可能较大，但是高性能和后期的维护以及运行过程中的操作简便性都为企业节省了资金，经济效益和社会效益都是很高的，由此，在实践的煤矿开采中推广该技术的应用也是十分具有现实意义的。PLC技术以数字模拟技术为载体，不断实现了自身自动化和逻辑性功的完善，并能很好地满足煤矿机电设备控制。
参考文献
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论文作者:刘兴刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
标签：煤矿论文; 绞车论文; 风门论文; 技术论文; 机电论文; 控制系统论文; 巷道论文; 《基层建设》2019年第24期论文;