PLC技术在煤矿机电控制系统中的运用分析

PLC技术在煤矿机电控制系统中的运用分析

段和平

川煤华荣能源有限责任公司大宝顶煤矿 四川 攀枝花 617000

摘要：科学信息技术的变革助力时代发展，在此时期各行各业都在寻求与信息化、技术化融合的发展道路，以便增强市场竞争力。作为传统的煤炭产业，更应该在生产中运用高新技术，比如PLC技术，提升煤炭产量，保证煤炭开采安全，实现煤炭产业的可持续发展。从PLC技术在煤矿机电控制系统中的运用原理分析入手，重点研究了PLC技术在煤矿机电控制系统中的具体运用要点。

关键词：PLC技术；煤矿机电；控制系统；运用；分析

引言

PLC技术属于可编程逻辑控制器，通过使用可编程存储器的方式，在机电控制系统中可开展顺序控制、逻辑运算等指令，通过相关智能控制程序，可实现机电控制系统数字化、模拟式的输入与输出，增强机电控制系统的灵敏度，降低煤矿机电设备出现事故的概率。因此，对PLC技术在煤矿机电控制系统中的运用进行分析有着较为重要的意义。

1PLC技术简介及工作原理

1.1PLC技术

PLC技术是一个允许编辑逻辑的控制器，主要由控制芯片、通信单元以及输入输出单元组成，实现了逻辑计算结果，发出相应的指令帮助用户控制程序。在实际过程中控制器也能按照规定的程序方式完成计算，从而直接控制相应用户。同时因为该控制系统是可编程的，所以还具备了计数、定时等功能。一般煤矿开发企业随着工业机械化技术水平的日益提升，采用数字输出和输入方式来运行和管理有关设备，使得煤矿开采行业整体技术水平提升。以下关于这种技术的使用，优势主要体现在以下几个方面

1.1.1提高安全生产管理水平

为提高煤矿开采工作生产的工作效率和产品质量，要改善传统的煤矿开采工作中的半自动操作方式。在操作过程中，操作者本人不需要较高的操作技能，操作流程比较简单，调试环节也不需要改变硬件设备。此外，工作人员能够根据煤矿机电的设备异常数据进行有针对性地调整，进而保障员工生命财产安全。

1.1.2性价比高

在煤矿企业生产过程中由于职工数量庞大，生产效能相对低下、员工劳动力成本低等都会影响生产效率。而且在工作过程中，因为地下环境以及设备控制问题，由此产生的重大安全事故多了起来，也给企业带来更严重的经济损失，这些都将威胁到公司的生产效益。而PLC技术在煤矿开采中的广泛应用，可以对煤矿开采工作的生产设备实施远程监控，加强煤矿安全生产管理，减少人力成本，降低重大安全事故的发生率，从而可以避免不必要的经济损失。

1.1.3具有更高的安全性

PLC技术在煤矿开采工作中广泛运用，可以更高效地管理煤矿开采工作机械设备，从而大大提高机械设备的工作效能以及产品质量。此外，PLC技术对煤矿机电设备控制，可以改善系统的抗干扰能力。

1.2PLC控制系统工作原理

PLC技术在煤矿机电系统的应用中，主要包括输出刷新环节、程序执行环节和采样输入环节。下面分别讨论二个环节：首先是输入：该环节主要是操作系统由CPU扫描，获取相应的数据，然后将其存储在系统中，存储的数据会存放在系统的相应部位，为后续工作做铺垫。这是PLC技术主要的技术指标。第二，在程序执行环节，PLC技术人员可以根据阶梯式流程图进行四个具体方向的数字化扫描工作，从而完成不同类型的逻辑解算流程，解算的数据大都会保存在存储器中，再通过多种控制计算，形成控制输出的数据信息。为直观完整的反映出逻辑解算流程，工作人员可以有针对性地筛选显示设备，对系统整体控制运行流程中显示出的重要数据进行全方位的监控，将这些重要的数据信息准确反映给工作人员，因而使得所反映的数据可以保持一致，使得整体控制系统在运行过程中可以及时发现其故障。

2PLC技术在煤矿机电控制系统中的具体运用要点

2.1在提升机电控系统中的运用

提升机主要包含主轴系统、电机系统、减速系统、液压制动系统及润滑系统等。机电控制系统实现对所有系统运行情况的全面监测，为系统实现安全可靠的控制提供出较强的保障。在提升机电控系统中，PLC技术是核心控制技术，涉及提升机变频调速、人机交互、现场总线控制、井筒信号检测、高低压开关监控、安全回路监测等模块。PLC属于提升机控制系统现场控制器，构建起提升机上位机、分系统之间的总线网络，上位机可实现对PLC远程调度，同时接受PLC监测提升机运行过程中产生的各类参数及发布的执行指令。在PLC技术应用中，设置了现场操作台人机交互功能，主要通过触屏操作控制、主令开关等，对提升机运行参数进行有效控制。提升机实际工作情况通过指示灯的方式显示出来。此外，为了有效对设备产生的尖峰干扰情况进行抑制，在PLC控制系统中进行信号传输时，以抗干扰能力较强的电流信号作为主要的信号来源，可以防止在井筒距离信号线较近的位置敷设动力电缆。对于其中的开关信号，主要通过设置硬件防抖动的方式，降低瞬变电磁产生的干扰，从而有效减少开关出现误动作的问题。

2.2在绞车机电控制系统中的应用

PLC技术可以在保证绞车机电系统正常运行的过程中，对系统中的各项参数进行全面记录和分析，通过各种类型的信息，实现对绞车运行速度、运行方向的有效控制。在对绞车运行速度进行控制时，PLC技术能够从机械运行频率分析入手，对加速频率进行研究，利用效率单元对再生能力进行计算。通常情况下，将数据刷新间隔控制在0.5s左右，对触碰开关在该时间段中的频率进行记录，信息通过传递到PLC记录数据库中，经过分析之后，转变为数据输出，从而实现对绞车运行速率的有效控制。在对绞车运行方向进行控制时，启动绞车开关，将一定时间内触碰开关的敲击次数记录下来。例如，在5s的时间内开关发生了两次变化。若绞车在运行的过程中，处于超负荷运行的条件时，PLC技术系统会发出相应的警报信号，技术人员通过显示装置提醒监察人员可能发生超负荷事故，从而及时进行更正。

2.3在井下风门监控系统中的应用

在PLC技术应用到风门控制系统之前，多数情况下选择使用人力控制风门的方式，对风门工作情况进行调节，由于井下整体负压相对较大，导致风门控制难度相对较高、容易损坏的问题。PLC技术全面引入后，技术人员根据红外线传感装置，对风门两侧巷道是否存在车辆通过情况进行全面的监测，若出现了车辆需要通过的情况时，PLC控制主机会将相应的信号传递到控制终端，通过机械装置将风门打开。应用PLC技术不仅有助于提升风门控制安全效果，也有助于降低人力投入，达到自动化控制风门的效果。此外，PLC监控系统对于井下巷道中空气环境情况可实现智能监控的效果，若在井下生产的过程中出现巷道积聚污染或易爆气体时，PLC监控系统会发出监测预警信息，从而对巷道中风门闭合情况进行及时调整，推动有毒有害气体尽快排出。

结束语

从当前PLC技术应用情况来看，在很多方面还有待提升。煤矿企业需要充分认识到PLC技术应用到机电控制系统中的重要性，切实采取针对性的措施，全面提升PLC技术应用实效，更好提升煤矿机电控制系统的整体控制效果。

参考文献

［1］陈国明.煤矿机电系统控制中的PLC技术探究［J］.企业技术开发，2014，33(29)：103.

［2］雷娟娟，叶振兴.PLC技术在煤矿机电控制中的应用策略分析［J］.内蒙古煤炭经济，2019(21)：209.

［3］谢建坤.PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用分析［J］.山东工业技术，2019(10)：164.

［4］武文斌.PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用［J］.石化技术，2019，26(9)：174.