PLC技术在矿山机电控制中的应用

PLC技术在矿山机电控制中的应用

郭晓川，刘宇，陈亮

沈阳华乐世通传动技术有限公司，辽宁省， 110000

摘要：在我国，煤矿资源属于社会全面发展的核心动力之一。因此有关企业必须对现代化的信息技术展开全面利用，使相应生产的自动化水平得到持续提高，并且将先进的PLC技术应用于矿山的机电控制工作中，从而提升开采煤矿的整体质量以及效率，保证相关作业得以顺利、稳定、安全地进行。

关键词：矿山机电；PLC技术；电子元件；自动化技术

一、PLC技术介绍

所谓PLC自动控制技术，即可编辑逻辑控制器， 而PLC自动控制与微型计算机类似，能够经由逻辑控制器对工业生产行业所有环节加以控制。

PLC技术属于一类逻辑可编程的控制器，其主要的组成部分包含了编程器、电源、输出输入、储存设备以及中央处理器，从本质上来看主要是具备编程功能的一类储存器，其能够有效计算相应数据， 并且将有关指令下达给相应的设备，随后进行反馈，随后把反馈传送到机械设施中。将此项技术应用于矿山的机电控制当中，关键在于借助计时、算数、逻辑控制与排序等各种指令控制矿山当中的机电设备，从而使设备日常运行效率得以全面提升。这种智能化、自动化的控制技术可以充分解放劳动力，同时也能够为作业安全性提供可靠保障。

二、矿山机电控制中PLC技术的主要应用方向

（一）应用于改造井下的风门启闭

在如今大部分矿山的开采作业过程中，对井下风门的启闭加以控制的方式多为人工方式。然而因为开门的负压以及操作力会产生影响，导致人工方式很难顺利启闭井下的风门，甚至还会导致其被损坏。因此，可以借助PLC技术该着井下风门。

在某煤矿项目中，煤矿企业便在设计井下风门时应用了PLC技术，在设计过程\]]=，重点选用的驱动装置为电液推杆。在整体井下风门的架构当中， 一般会在砌墙之上固定门体，并且采用平行四边形的连杆机构来联动两扇门。通常在无车、无人的时候，红外检测开关一般会将信号发射到相应接收设备上，而此时风门处于关闭状态。一旦车或者人接近风门，该红外检测开关所发射的信号将被挡住， 接收装置便会接收到开门的信号，此时电液推杆发生动作。企业为了确保风门进行流畅的动作，会采用PLC控制器对风门进行控制。此外，所有风门位置会装有指示灯，以便提示可以通行或者禁止通行。总之，此系统着重采用的便是连杆机构来确保风门实现联动，同时确保风门有相同承受力。关键点在于该系统中，由1台PLC对两道风门进行控制， 如此便可降低短路的发生几率。另外，设计过程中若想使风门安全性得到全面提高，还应选择滤波、联锁等措施，除了可以确保系统的稳定性以及可靠性，还可以对外界不良影响因素的影响进行抵制。

（二）应用于改造空气压缩机群组的监控体系

如今我国大部分企业会借助继电器控制空气压缩机，然而伴随矿山开采施工与日俱增的难度，使得空气压缩机监控以及保护等难度也越来越大。因此，旧有的继电器与矿山施工的实际需要并不相符，特别是其频发的故障会导致企业维护的成本提升。

因此，应该借助PLC技术使空气压缩机实现自动化控制，同时确保微机控制系统更加高效。在不断的实践过程中可知，如果想确保相应群组得以长期、有效地运作，就应积极优化微机控制系统。

（三）应用于改造胶带机

在矿山开采作业中，胶带机属于一类运输型设施，其核心任务便是对矿石进行运输。该设备的主要优势在于有较大的运量、较长的运输距离以及可以实现连续运输等。借助PLC技术对胶带机进行改造，能够使其实现集中化和自动化的控制。特别是矿山如果高产，更需要改造胶带机，以便使其与矿山实际生产的需要相符合。

在某矿山当中，其胶带机在长期工作过程中陆续出现了需要借助人工方能对液压设备进行操作、线圈老化以及继电器的接触点发生氧化等现象。企业针对以上问题对电控系统进行重新设计，引用了PLC 程序，同时借助AD模数的转换模块有效改造了盘闸控制切换以及液压拉紧相应控制系统，进而使胶带机自动化控制的水准得到大幅提高。改造思路为：

①根据实际要求为胶带机设计自动起车的程序，对保护装置以及PLC输出输入控制系统进行重新设置。而后还应吧外围控制与保护装置按顺序连接至相应设备。

②在接入烟雾传感器时，便可以将其直接接入到外围控制、保护装置。

③可以直接将堆煤、撕裂等信号编进控制器中。

④在接入速度传感器时，关键在于借助内部计数器的计数以及开关量的输入，随后对比输入值和设定值。

⑤对于液压拉紧，如果胶带机处于停机检修状态下，便可手动张紧；如果胶带机处于正常工作状态，便可进行自动张紧。

⑥在切换盘闸电机时，应该对PLC技术优势进行全面利用，同时结合相应控制程序使盘闸机能够更灵活地进行切换。

通过实践得知，在改造后的胶带机工作一段时间后，其发生故障的几率显著下降，同时其开机的速度也更快了。

（四）应用于矿山的提升机

在矿山开采施工当中，提升机起到了关键的作用。在社会、科技高速发展的新时期，在提升机中应用PLC技术的方式愈发丰富，相应设备也拥有更多种类。

某型号提升机最为关键的技术特征便是以PLC控制变频控制或者PLC编程变控为核心，同时采用了电-液联合控制以及油缸后置式盘的制动器，同时其调绳离合器为径向齿块式。同时企业在设计提升机的过程中，还严格遵循了相应规范标准，从而确保其更加科学、合理。此提升机主要包含了保护系统、动力系统、指示系统、制动系统以及控制操作系统等基本系统。

其中发挥重要作用的制动系统当中还包含了制动器以及液压站等，而控制操作系统当中还包含了操作台以及电气控制设备等。此外，其保护与指示系拥有编码器以及深度指示器等装置。对于该提升机而言，动力控柜与轴编码器构成了其PLC电控系统。另外，此提升机还应用双PLC控制系统， 不仅能够有效完成轿车手动、半自动运行，也能够借助高速计算器模块对轴编码器所发射的信号进行接收，对矿车速度位置进行精准计算，使软过卷保护、过速保护更加可靠。同时，系列、型号不同的提升机，其基本参数也各不相同。

（五）应用于改造选煤厂的集控系统

在选煤厂的集控系统当中应用PLC技术，除了能够使系统可靠性以及安全性得到全面提升，还能够使集控系统整体工作效率得到有效提高。

该系统的主要构成部分包含了储存装运系统以及离心脱水系统等，能够实现煤炭的选择、分类、储存以及处理。因为该系统有着较为复杂的构成方式，因此在对PLC技术进行应用的时候，便可以充分结合底层的PLC控制以及上位机监控系统，从而实现该系统的改造与升级。这种改造和升级，可以确保其余主机实现独立工作，同时还可以想中心主机上传有关的数据信息，随后中心主机CPU将分析、处理这些数据信息，进而将其反馈到其余主机中，最终实现自动化控制相关系统。

结束语

本文将对PLC技术进行简单介绍，进而分别从改造井下的风门启闭、改造空气压缩机群组的监控体系、改造胶 带机以及矿山的提升机等角度出发，分析当前PLC技术在矿山机电控制中的主要应用。

参考文献

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