PLC技術在煤礦機電控制系統中運用

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摘要：從plc技術在煤礦機電控制系統中的運用原理分析入手，重點研究了PLC技術在煤礦機電控制系統中的具體運用要點，并針對性提出了PLC技術在煤礦機電控制系統中的運用時需注意的相關問題。

關鍵詞：PLC技術；煤礦機電；控制系統；運用；分析

0引言

PLC技術屬于可編程邏輯控制器，通過使用可編程存儲器的方式，在機電控制系統中可開展順序控制、邏輯運算等指令，通過相關智能控制程序，可實現機電控制系統數字化、模擬式的輸入與輸出，增強機電控制系統的靈敏度，降低煤礦機電設備出現事故的概率[1]。因此，對PLC技術在煤礦機電控制系統中的運用進行分析有著較為重要的意義。

1PLC技術在煤礦機電控制系統中的

PLC技術在煤礦機電控制系統中的應用主要是對系統外接終端收集得到的數據進行全面的邏輯計算，根據邏輯計算的結果，給對應的部件單元輸出所需執行的命令。從當前PLC技術的應用來看，主要有三個環節：①采樣輸入環節，是PLC技術應用到煤礦機電控制系統中最為基礎的環節，對系統整體工作效果有著重要影響。在具體運行時，通過CPU掃描儀對作業面的情況進行全面掃描，將掃描得到的數據通過記錄的方式，存儲在I/O映像區域中，采集得到的數據會隨機傳輸到處理運行部件中。從該環節的運行來看，得到的數據是獨立的，不會因為后續階段操作而出現較大的改變。所以，之前輸入數據必須有著較高的精準性。②程序執行環節。PLC技術在煤礦機電控制系統中具體執行時，主要通過梯形圖的方式，根據設定的順序實現對用戶的掃描，在具體掃描時可以分為上下、左右邏輯計算過程。對于計算得到的數據，全面記錄到計算機中。在該環節中，需要保證各種類型的數據一致性，防止系統在工作時，出現錯誤信息指令的問題。③輸出刷新環節，重點是對前兩個環節輸入得到的數據進行輸出執行。在機電控制系統中主要表現為，通過這些信息對電路系統進行全面調整，從而實現對機電設備的有效調控。PLC系統工作原理見圖1所示。

2PLC技術在煤礦機電控制系統中的具體運用要點

2.1在提升機電控系統中的運用

提升機主要包含主軸系統、電機系統、減速系統、液壓制動系統及潤滑系統等。機電控制系統實現對所有系統運行情況的全面監測，為系統實現安全可靠的控制提供出較強的保障。在提升機電控系統中，PLC技術是核心控制技術，涉及提升機變頻調速、人機交互、現場總線控制、井筒信號檢測、高低壓開關監控、安全回路監測等模塊。圖2為PLC技術在煤礦提升機電控系統中應用控制方案。PLC屬于提升機控制系統現場控制器，構建起提升機上位機、分系統之間的總線網絡，上位機可實現對PLC遠程調度，同時接受PLC監測提升機運行過程中產生的各類參數及發布的執行指令。在PLC技術應用中，設置了現場操作臺人機交互功能，主要通過觸屏操作控制、主令開關等，對提升機運行參數進行有效控制。提升機實際工作情況通過指示燈的方式顯示出來。此外，為了有效對設備產生的尖峰干擾情況進行抑制，在PLC控制系統中進行信號傳輸時，以抗干擾能力較強的電流信號作為主要的信號來源，可以防止在井筒距離信號線較近的位置敷設動力電纜。對于其中的開關信號，主要通過設置硬件防抖動的方式，降低瞬變電磁產生的干擾，從而有效減少開關出現誤動作的問題。

2.2在絞車機電控制系統中的應用

PLC技術可以在保證絞車機電系統正常運行的過程中，對系統中的各項參數進行全面記錄和分析，通過各種類型的信息，實現對絞車運行速度、運行方向的有效控制。在對絞車運行速度進行控制時，PLC技術能夠從機械運行頻率分析入手，對加速頻率進行研究，利用效率單元對再生能力進行計算。通常情況下，將數據刷新間隔控制在0.5s左右，對觸碰開關在該時間段中的頻率進行記錄，信息通過傳遞到PLC記錄數據庫中，經過分析之后，轉變為數據輸出，從而實現對絞車運行速率的有效控制。在對絞車運行方向進行控制時，啟動絞車開關，將一定時間內觸碰開關的敲擊次數記錄下來。例如，在5s的時間內開關發生了兩次變化。若絞車在運行的過程中，處于超負荷運行的條件時，PLC技術系統會發出相應的警報信號，技術人員通過顯示裝置提醒監察人員可能發生超負荷事故，從而及時進行更正。

2.3在井下風門監控系統中的應用

在PLC技術應用到風門控制系統之前，多數情況下選擇使用人力控制風門的方式，對風門工作情況進行調節，由于井下整體負壓相對較大，導致風門控制難度相對較高、容易損壞的問題。PLC技術全面引入后，技術人員根據紅外線傳感裝置，對風門兩側巷道是否存在車輛通過情況進行全面的監測，若出現了車輛需要通過的情況時，PLC控制主機會將相應的信號傳遞到控制終端，通過機械裝置將風門打開。應用PLC技術不僅有助于提升風門控制安全效果，也有助于降低人力投入，達到自動化控制風門的效果。此外，PLC監控系統對于井下巷道中空氣環境情況可實現智能監控的效果，若在井下生產的過程中出現巷道積聚污染或易爆氣體時，PLC監控系統會發出監測預警信息，從而對巷道中風門閉合情況進行及時調整，推動有毒有害氣體盡快排出。

2.4在煤礦機電控制系統集控室中的應用

在煤礦機電控制系統集控室中應用PLC技術，主要是對現場數據進行全面的搜集和整理。為了根號提升現場搜集數據的可靠性，在具體應用時，需要重點把握幾個方面：①技術人員在對輸送機進行安裝時需要在監控箱中完成，將監控到的數據通過PLC技術進行全面的處理和存儲，全面增強數據精準性。②為了更好提升PLC技術對報警信號系統的整體控制效果，技術人員選擇使用的報警信號系統，應當選擇使用音量相對較大的蜂鳴報警器，確保在聽到緊急信號時，可以更快做出反應。③將PLC技術應用到集控啟停設備中時，對容易出現問題之處應當進行精準監控，并根據數據分析情況，采取針對性的預防方案。

3PLC技術在煤礦機電控制系統中的運用時需注意的相關問題

從當前PLC技術在煤礦機電控制系統中應用情況來看，為了更好提升PLC技術應用效果，應當重點抓好五個方面：①PLC技術在應用到煤礦機電控制系統之前，需要對煤礦實際情況進行全面分析、系統了解，重點是機電控制系統的設備性能、管理情況及實際地質情況等，然后結合實際對PLC技術的應用進行全面考量和研究，確保PLC技術應用實效。②為了更好保證PLC技術應用效果，應加大對專業人員的培訓和提升，確保PLC技術可較好掌握，防止出現掌握深度不夠而影響到PLC技術應用效果的問題發生。③煤礦應當持續增強對PLC技術在機電控制系統中軟件、硬件應用的開發力度，對具體的功能進行全面強化，增強其智能化控制水平。④在PLC技術具體應用后，應當加大對機電控制系統，實際應用效果的跟蹤與評價。⑤煤礦企業應當構建PLC技術應用大數據庫，對機電設備實際運行的信息進行全面綜合分析，更為全面精準預測設備運行和管理中存在的風險。

4結語

從當前PLC技術應用情況來看，在很多方面還有待提升。煤礦企業需要充分認識到PLC技術應用到機電控制系統中的重要性，切實采取針對性的措施，全面提升PLC技術應用實效，更好提升煤礦機電控制系統的整體控制效果。

參考文獻

[1]郭新安.PLC技術在煤礦機電系統控制中的運用[J].現代礦業,2019,35(6):264-265.

作者:張家駿 單位:山西靈石華苑煤業有限公司