矿山电气中PLC控制技术的应用分析

矿山电气中PLC控制技术的应用分析

田冶

(国家能源集团内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司内蒙古赤峰024076)

摘要：随着煤矿现代化设备的发展，矿山对机电设备要求也越来越高，因此PLC控制技术油运而生。PLC技术是一种重要的自动化设备，其不仅具有较强的抗干扰能力和运行的稳定性，同时编程语言简单，可以实现在线修改，柔性好等特点。本研究首先概述了PLC控制技术，然后详细分析了PLC控制技术在矿山机电控制的合理应用。

关键词：矿山；PLC控制技术；电气

随着煤矿现代化的深入发展，矿山对开矿设备的要求不断提高，创建安全性煤矿已经作为煤矿生产建设的中心环节。现阶段，可编程控制器逐步成熟，促使更多的矿山设备控制都使用PLC技术，矿山开采作为煤矿产业的重要工作，PLC控制技术在矿山电气中的合理应用，在很大程度上提高了矿山开采的效率，促进我国煤矿工业向着持续化的方向发展。

一、简述PLC控制技术

1.1PLC技术的组成

PLC技术是一种使用在现代工业生产控制中的微型计算机可编程控制技术，该技术的作用就是代替传统继电器完成与之对应的控制工作。PLC自动控制技术具备较高的稳定性和可靠性能，同时可以很好防止外界对其产生的不良影响，操作便捷，在现代空也生产中有着广阔的发展空间。PLC系统可以划分为扩展接口、电源模块、输出及输出接口、中央处理器等，PLC内部不同部分主要依靠数据总线、电源总线等展开连接，PLC外部根据不同的控制对象来选定所需的控制设备。PLC系统因结构不同可以划分为模块式和固定式两种模式，模块式PLC技术主要由CPU、电源、I/O模块、机架组成，固定式PLC技术则采用CPU板、显示面板、内存块、I/O板组合而成，这些模块根据一定的规则合理配置。

1.2PLC控制技术工作原理

PLC控制系统的工作流程可以划分为以下几个阶段：①输入采样：该阶段是PLC控制的基本环节，也是严重影响PLC控制效率的位置，在该阶段，PLC控制系统采用扫描的办法获得所需数据，同时把数据输入至系统相对应的单元之内，如果系统做好数据采样以后，下一阶段的数据是不是会有所改变，都不会对系统内部的相关数据产生什么影响，因此必须注意，在数据采用完成之后，不要轻易更改。②执行阶段：数据经过采样之后，PLC采用梯形图的模式根据上一环节的数据对用户的程序展开扫描，其中包含左右、上下各不相同的计算顺序，之后把新的逻辑结果在计算机系统进一步实施刷新。实际执行中，必须确保输入采样数据的大小、状态处在不变状态，从而确保系统控制命令可以直接获取与之对应的指令，从而实现系统控制的目的。③输出刷新：该环节作为PLC控制系统的最后一个环节，该阶段控制系统必须依照显影数据对控制结果展开储存和输出，并经过输出电流对设备达到高效控制的目的。

二、PLC技术应用的主要特征

PLC技术应用的特征主要表现为：

（1）PLC技术的应用具有简单、普遍、实用性强。由于PLC自身独特的接口简单直观，可编程性以及编译的图形符号与梯形图语言、表达方式等和继电器的电路图基本相似的特征。在实际应用中易于工程技术人员的接受并且易于理解，工作人员只需了解少量的开关量逻辑控制的PLC操作指令，就可以掌握其在自动化电气控制中的具体编写和使用方式。现在已被广泛应用于各种规模的电气控制场合中，并且不断地向各种不同的领域延伸。

（2）PLC加护的应用具有维护与改造简单方便。为了节省或减少设备的外在接线，PLC利用存储逻辑代替了传统接线逻辑的设计方法，很大程度上缩短了对控制系统的设计和建造的时间，从而为后期的维护工作提供了方便，控制程序的编写比较容易更改，可以很快适用于生产过程中的各种要求。

（3）PLC技术应用的抵抗干扰能力较强。由于PLC的设计使用大规模集成电路技术，并且在内部电路的结构以及生产工艺设计的方面均采取先进的抗干扰技术，同时还配备具有自动检测报警功能的硬件装置。如果某个设备出现故障就会触发警报。基于这些设计方法的特征，PLC的抗干扰能力要远远高于传统继电器技术，更适合于较为复杂的电气控制及工业制造环境。在可编写软件的应用中，使用者还可根据实际需要情况，编写外围设备的自动诊断程序，使除了PLC之外系统中的其他设备与电路也能具有自我保护的功能。

三、PLC控制技术在矿山电气中的实际运用

3.1PLC控制技术在矿山运胶带机中的应用

现阶段，PLC技术是电气控制领域中一项非常重要且应用日益广泛的技术，促使机电一体化得到了快速的发展和成熟。在矿山运胶带机中，KZP系统盘式可控制装置的应用起到了极好的作用。该装置主要包括制动装置、电控系统及液压站等，各个部分的共同作用是休闲了对矿山运胶带机的高效控制。制动装置的主要作用是产生制动力矩，使制动装置能够通过相互摩擦制动盘和闸瓦，从而进行制动。液压站能够对制动力矩进行转化，从而形成制动力，控制矿山运胶带机制动。同时，液压站能够有效调节制动力。

3.2PLC控制技术在矿山选矿工艺中的应用

通常在选矿过程中，要不断探索磨矿分级作业的方式，尽量找寻更加科学、合理的途径，从而加强对磨矿分级作业的控制，降低矿山生产成本，提升工艺质量。在矿山磨矿分级控制系统中，PLC控制技术的运用十分有效，通过功率变送器，能够实现磨矿分级的自动控制。通过对磨机填充率参数的电耳检测，能够了解到电流分级返砂比结果，从而及时对磨机的工作状态进行有效控制。此外，PLC技术能够实现系统的自动诊断和自动校正，从而为磨砂分级提供更为科学的数据支持，提升磨砂的效率。

3.3PLC控制技术在矿山井下风门中的应用

通常情况下，矿山开采过程中会在风门两侧位置产生相对应的压差。由于矿山风门的面积较大导致其开启时会承受到较大的压力。在实际操作过程中，如果风门开启，其实际承受的压力更大，这也是井下风门的一项难题。而通过PLC控制技术的运用，能够应用气缸转动的方式带动风门运动，从而实现风门的顺利开启。此外，在风门上设置合适的小风窗，就能够对风门两侧的压差进行控制，使其达到平衡，从而更加轻松的开启风门。在风门电动开启过程中，系统会自动进行控制，通过电磁阀对油缸活塞的运动带动风门开启。在风门开启并达到90度的角度，能够达到车辆正常通过的要求后，风门会停止开启。在风门关闭时，系统会发送相应的控制信号，对电磁阀的运行方向进行控制，从而使其轻松关闭。

3.4PLC控制技术在矿山提升系统中的应用

通常对矿山提升器械的应用多是通过对PLC控制器和晶闸管变流器的应用。在PLC技术的应用中，需要先对提升机的控制系统加以改造，以确保提升机械的稳定运行。具体而言，旧系统中的直流主电机和部分重要机械可以保留，需要安装新的操作台，改造和优化电枢回路，采用多路插头控制的方法来更好的控制制动润滑油泵。PLC控制技术在矿山提升系统中的应用，最为重要的环节就是安装和调试工作。在实际操作中，需要指派专业技术、能力优秀的人员进行系统的安装和调试，同时对其过程进行有效的监控。在新系统的在线送电测试中，工作人员需要高度重视传感器的检测和校对，确保系统测量的参数准确，以便更好的完成矿山生产。

结语

随着矿产资源的逐渐贫化及市场竞争日趋激烈，如何高效运用有效资源、提升企业市场竞争力，实现自动化是我国矿产企业改革的重点。文中以矿山电气中PLC控制技术的应用为研究对象，叙述了PLC技术的组成及其工作原理，介绍了应用在矿山机电控制中PLC技术的情况。

参考文献

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