簡述PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應用

王峰

摘要：在現(xiàn)代自動化領域創(chuàng)新發(fā)展的背景下，控制技術(shù)也逐步增多，PLC技術(shù)就是其中的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在長期應用中也逐步完善及發(fā)展，并在礦山機電控制中得到了高效應用，為煤礦事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。本文先分析了PLC的工作原理，然后對其具體應用進行研究。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機電控制;應用

1 PLC工作原理

首先，輸入采樣。該環(huán)節(jié)系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)進行掃描和讀取，然后儲存至 I/O 單元。在 PLC 控制鏈條中，輸入采樣是最重要、最基本的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)輸入后即定性，后期輸入數(shù)據(jù)的變化都不會導致 I/O 單元數(shù)據(jù)的變化。操作時輸入脈沖信號時應注意寬度需超過PLC掃描周期，以免系統(tǒng)無法讀入;其次，用戶程序執(zhí)行。PLC 系統(tǒng)在該環(huán)節(jié)根據(jù)梯形圖模式掃描用戶程序，先對左邊控制線路進行掃描，遵循左右、上下這一順序利用邏輯運算處理控制線路，按照結(jié)果對計算機軟盤內(nèi)邏輯線圈的狀態(tài)實施刷新。與此同時，用戶執(zhí)行程序時，I/O中輸入采樣狀態(tài)以及數(shù)據(jù)無改變，所以在執(zhí)行相關(guān)程序時假設立即使用 I/O指令即可直接存取 I/O點;最后，輸出刷新。PLC控制系統(tǒng)中，輸出刷新環(huán)節(jié)是CPU最后一個運作環(huán)節(jié)。CPU在該階段根據(jù)存入 I/O中的對應數(shù)據(jù)實施刷新，并將輸出鎖存，經(jīng)由輸出電路驅(qū)動外部設備。

2 PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應用

2.1在礦山提升機改造中的應用

伴隨PLC技術(shù)的創(chuàng)新，技術(shù)能效也在逐步增強，自動化控制的技術(shù)措施及手段因此而豐富化，基于大功率晶閘管變流器及可編程就控制器，可實現(xiàn)對礦山老舊提升機中原繼電器的優(yōu)化及改造，提高舊系統(tǒng)的運行效率，改善原有落后的系統(tǒng)模式。在實際改造階段，需先將舊操作臺挪走，重新創(chuàng)設新型操作臺，結(jié)合既有參數(shù)調(diào)整電樞回路，并在系統(tǒng)中增加轉(zhuǎn)換刀閘，增設新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘，由此實現(xiàn)在新舊這兩個系統(tǒng)中對工作模式的自由轉(zhuǎn)換。與此同時，還需以多路航空插頭切換性的控制新舊系統(tǒng)，形成對提升制動系統(tǒng)潤滑油泵的控制能力。新舊系統(tǒng)的銜接性配合中，即使新系統(tǒng)正在調(diào)試，舊系統(tǒng)的運行及工作狀態(tài)也不會被改變，舊系統(tǒng)可以看成是對新系統(tǒng)調(diào)試中的一種填補，舊系統(tǒng)在部分特殊狀況中也應采取永久性保留措施。在對礦山提升機進行改造的過程中，因應用了PLC技術(shù)，安裝及改造作業(yè)都需由專業(yè)維護人員負責，不僅需全程參與，更需對改造工作進行監(jiān)督。在實際安裝作業(yè)中，都做好電控監(jiān)測工作，井筒位置開關(guān)、機械潤滑制動系統(tǒng)工作狀態(tài)等情況等需納入到監(jiān)測范疇中，提高系統(tǒng)調(diào)試效率，縮短調(diào)試時間。在對傳感器進行監(jiān)測及校準的過程中，可采取在線送電的方式，提高提升系統(tǒng)與測量數(shù)據(jù)的對應性。舊系統(tǒng)作業(yè)中的整個流程都應檢驗到位，以免存在難以切換、錯誤性切換的情況。在線調(diào)試時，可運用可編程控制系統(tǒng)及提升機舊系統(tǒng)，確保提升信號控制系統(tǒng)與裝卸載系統(tǒng)的調(diào)試工作都能一次完成，盡可能的縮短調(diào)試時間。除此之外，可利用動態(tài)試驗檢測傳動回路閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過對動態(tài)響應的技術(shù)參數(shù)進行綜合分析，保證全系統(tǒng)空載、重載測試的運行效率。

2.2在組合智能開關(guān)中的應用

機電液一體化技術(shù)的應用，為礦山機電控制技術(shù)的發(fā)展提供了更多可能，尤其是組合智能開關(guān)，便于結(jié)合綜采工作面的具體狀況，有針對性且靈活的選擇控制模式及系統(tǒng)，控制模式通常分為單、多回路控制及單機、雙機回路控制模式。當?shù)V山工作面浮煤數(shù)量超標、片幫情況發(fā)生且作業(yè)環(huán)境較差時，刮板輸送機極易出現(xiàn)被壓死的情況，通過對雙極雙速雙回路啟動模式進行選擇，可在速度較低的情況下啟動力矩，在部分特殊施工情況下自動化的轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚龠\行。采用 PLC技術(shù)組建智能化組合開關(guān)，操作如下：首先將切換開關(guān)調(diào)整至“高速”運行狀態(tài)，按照以電流為主、時間為輔的控制方式實現(xiàn)低速擋自動向高速擋的切換。摁下遠方啟動按鈕，閉合先導電路繼電器，PLC 端接收到啟動命令，釋放機頭以及機尾部分的漏電檢測繼電器，其中機頭部分的低速中間繼電器以及低速主接觸器即可閉合，在這種狀態(tài)下機頭電機處于低速運行模式。短暫延時后，機尾部分的低速中間繼電器以及低速主接觸器隨之閉合，此時機頭與機尾部分的電機均處于低速運行狀態(tài)。當電流在低速啟動狀態(tài)下降至PLC限定值，就會釋放機頭以及機尾部分的中間繼電器，此時主接觸器以及電機低速繞組均處于斷開狀態(tài)，高速中間繼電器也將處于閉合狀態(tài)，電機在主接觸器閉合的情況下切換至高速運行狀態(tài)。無論何種控制方式，只需啟動隔離換向開關(guān)手柄，即可終止相應的電機運行，實現(xiàn)就地停止功能。礦業(yè)生產(chǎn)中可將各回路先導線與一體化通訊控制系統(tǒng)相連接，實施綜合監(jiān)測和控制，即可保障通信，又具有預警功能，安全生產(chǎn)得到有效保障。

2.3 在井下風門自動啟閉中的應用

在礦山機電控制階段，大多數(shù)的井下風門都不具備自動啟閉的功能，需人工操作完成啟動及關(guān)閉的動作，但是井下本身負壓高，操作開啟及關(guān)閉時十分困難，操作不當時也極有可能導致風門損壞情況的發(fā)生。將PLC技術(shù)與紅外傳感器相互結(jié)合，就能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛動態(tài)信息的實時檢測，而后基于可編程控制器，就能夠形成對風門啟閉的控制能力，充分保障人、車的通行安全。為了切實解決風門在人力作用下無法保持開啟的問題，可轉(zhuǎn)換思路運用氣缸傳動將風門開啟，借助小風扇將風門開啟，其原理與電動風門十分相似。通常系統(tǒng)會發(fā)出控制指令，電磁閥及油缸被驅(qū)動開始進行活塞運動，最終將風門開啟，當其角度為將90°時，風門不會再繼續(xù)開啟，車輛及行人可以通行。在關(guān)閉風門的過程中，同樣由系統(tǒng)發(fā)出指令，形成對電磁閥轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動的控制力，帶動油缸活塞向回運動，風門隨之轉(zhuǎn)動并關(guān)閉。

3結(jié)語

綜上所述，在礦山機電控制中應用PLC技術(shù)已經(jīng)成為主流趨勢，這直接帶動著礦山機電控制系統(tǒng)的創(chuàng)新及發(fā)展，系統(tǒng)運行效率也明顯提高，無論是在本文提到的幾個方面，還是未提到的控制層面，PLC技術(shù)的應用優(yōu)勢都不容忽視，相信在技術(shù)不斷改善及發(fā)展的進步階段，PLC技術(shù)的應用價值必將有所提高。

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