王常軍山東金嶺礦業(yè)機械制造廠

礦山電氣中PLC控制技術的應用

王常軍
山東金嶺礦業(yè)機械制造廠

現(xiàn)如今，礦山電氣設備的更新?lián)Q代，促進了我國礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的大幅度提升。筆者首先闡述了PLC控制技術的主要優(yōu)點，然后選取地下水位和礦山運行兩個方面，分析了PLC技術的具體應用，最后對PLC技術的應用注意事項進行了進一步分析，為實現(xiàn)我國礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)和電氣現(xiàn)代化水平有良好借鑒。

PLC控制技術；礦山企業(yè)；自動化水平

隨著時代的進步，PLC控制技術在我國礦山生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，這項先進的自動化控制技術不僅功能非常強大，還具有性價比高、可靠性強等特點，非常適合機械化程度高，工作環(huán)境不佳的礦山企業(yè)使用，PLC的廣泛推廣與使用，既有效的提升了我國礦山機械的電氣自動化水平，又確保了礦山企業(yè)機械生產(chǎn)與科學管理的最大效應，為推動我國礦山企業(yè)電氣自動化生產(chǎn)水平奠定良好基礎。

1.PLC控制技術的主要優(yōu)點

PLC控制技術，又被稱為可編程邏輯控制器。它的工作原理是在可編程存儲器的幫助下，利用預存的工作程序，通過數(shù)據(jù)采集、計算、定時、順序控制、信號輸出等一系列過程，達到控制機械設備或生產(chǎn)過程的最終目的，這項技術的主要優(yōu)點在于：

1.1操作簡單，技術成熟，性能價格占優(yōu)勢

隨著科學技術的發(fā)展，PLC控制技術，也由以前復雜的控制系統(tǒng)和較專業(yè)的編程技術，發(fā)展成為控制系統(tǒng)模塊化、小型化，編程技術簡單化、明了化易操作易掌控。徹底改變了以前的舊的控制模式。加上各種PLC電氣元件價格的降低，以及控制系統(tǒng)電氣通用化的提高，技術功能性的改進與強大，相比較其它電氣設備，擁有更高的性能價格優(yōu)勢，這些進步使PLC技術被礦山管理人員所認可，得以在更多的礦山設備中被應用。

1.2抗干擾能力強，結構簡單，可以適應礦山的復雜環(huán)境

眾所周知，礦山的整體工作環(huán)境是比較復雜的。特殊的工作環(huán)境使大功率電氣設備和機械設備的使用比例很高，而任何一個電氣設備的運行環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，結果都是災難性的。PLC控制技術解決了這一技術難點，它通過優(yōu)化設備運行程序，從而減少了電氣元件的使用數(shù)量。

抗電磁干擾技術的使用，使控制可靠性和安全運行時間達到了數(shù)萬小時，保證了PLC電氣控制系統(tǒng)在惡劣工況條件情況下的使用安全。

1.3PLC控制系統(tǒng)的安裝調試簡單，維護工作量較小

PLC控制系統(tǒng)的編程，因為采用了簡單易學的梯形圖設計，使編程人員經(jīng)過培訓就能掌握其工作方法，設計流程也由很多成熟的設計方案可供選擇。流程易于掌握，工作程序的設計因為模塊化控制，整個安裝過程非常簡便。在后期維護中由于電氣硬件較少，整個工作流程一目了然，維修維護相對簡單，維修維護時間的降低，對礦山生產(chǎn)的影響可以降到最低。

2.PLC控制技術在礦山主要工作中的實際應用

PLC控制技術的應用范圍十分廣泛，分布在采礦、運輸、井下風門控制等各個環(huán)節(jié)中，筆者主要選取與礦山安全相關的地下水位和安全生產(chǎn)兩個方面進行研究，具體如下：

2.1PLC在礦山地下水位控制方面的應用

地下水位的控制是大多數(shù)礦山企業(yè)所要面對的重要課題，地下安全水位的保證是礦山企業(yè)基本生產(chǎn)條件，PLC技術很好的解決了過去水位人工檢測，人工開停泵的不利因素。首先在水泵水下位置安裝壓力感應裝置，設置泵管距離與水面感應距離。設置安全距離報警開啟、停止裝置。在水位超過安全水位后，傳感器發(fā)出信號，處理器通過計算后發(fā)出開啟信號，水泵開啟工作。達到預定安全水位以后，傳感器發(fā)出的信號經(jīng)過處理器處理，發(fā)出命令停止水泵工作。排水過程如需多級排水，需要對處理器程序重新排序和分級啟動時間計算，防止水泵電機空轉造成設備損壞，影響工作安全。

2.2PLC控制系統(tǒng)在礦山整體運行中的效果

礦山工作人員面對的綜合工況環(huán)境是比較危險和復雜的，由于礦區(qū)面積較大，依靠PLC控制系統(tǒng)在每個重要位置的傳感器，采集到的初級信息，匯集到處理器可以有效控制礦山設備的運行，通過立體的工況圖和地理信息信息系統(tǒng)，實時設備工況信息，全面的展現(xiàn)在礦山管理人員的眼前，大大減輕了現(xiàn)場工作人員采集數(shù)據(jù)的誤差和上級綜合調度部門的反應時間，減少了運行工作人員的工作強度和用人數(shù)量。處理器在顯示實時信息的同時，處理器對設備運行的實時故障信息準確顯示，大大縮短了排除故障的檢查和維修時間，提高了工作效率。

3.礦山企業(yè)應用PLC控制技術的注意事項

礦山電氣設備中的PLC控制技術具有良好的應用前景，提升了礦山企業(yè)在激烈的市場競爭力，值得注意的是，PLC控制技術的應用還具有一定的注意事項，主要表現(xiàn)為：

3.1工作時的環(huán)境要求

礦區(qū)因為大型運輸設備及采掘設備較多，震動感覺明顯，加上礦山地下部分或礦坑積水較多環(huán)境潮濕。而PLC電氣系統(tǒng)，畢竟是電氣設備，它的安裝和布置環(huán)境，要求應在震動小于安裝標準的地點安裝和保護。對潮濕環(huán)境和積水的影響都應考慮到位，安裝在礦山頂部的控制部件應安裝弱電保護系統(tǒng)、防雷擊系統(tǒng)。在安裝時還應考慮，工作場所保證電磁干擾的影響達到標準。謹慎嚴格的安裝，可以有效避免造成設備由外因損壞，影響到安全生產(chǎn)。

3.2工作時的電源要求

為了應對突然停電和供電設備故障，造成PLC控制系統(tǒng)的損壞，控制系統(tǒng)和對應的控制設備失去有效控制，而造成重大事故。應為控制PLC系統(tǒng)安裝配備電壓穩(wěn)定、來源安全的電源系統(tǒng)，在這一基礎上，還要保證具備安裝備有電池供電系統(tǒng)，備用電池系統(tǒng)需要為控制系統(tǒng)提供十小時的可靠備用電源，以應對不可知的供電電壓異常擺動，和停電造成的設備損毀。

結束語

綜上所述，PLC控制系統(tǒng)在礦山的廣泛使用，對礦山的生產(chǎn)與管理有極大的幫助。它不僅具有極強的控制性能，使繁復的人員工作得到了有序安排，有效減輕了工人體力勞動強度，還具有嚴格的安全程序，可以極大避免人為因素造成的廠礦安全事故。因此，面對日益激烈的競爭市場，PLC控制技術的應用，使得礦山企業(yè)的人員、電耗、機械等財務費用的有效控制，增強了企業(yè)的市場競爭力，確保了礦山企業(yè)“低風險，高收益”的最終管理目標的實現(xiàn)。

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［3］杜娟.PLC控制技術在礦山電氣設備中的應用［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2015（11）