岳繼宏

(同煤集團燕子山礦， 山西 大同 037037)

0 引 言

隨著自動化技術(shù)以及信息技術(shù)快速的發(fā)展，PLC技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用進一步提升了礦山機電設(shè)備控制的自動化應(yīng)用水平，使礦山的開采效率不斷提升。目前，對PLC技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用研究多為PLC機電控制模型的建立和分析，關(guān)于PLC應(yīng)用于機電設(shè)備的實踐研究相對較少。筆者以PLC在老式提升機設(shè)備、下運膠帶機設(shè)備及井下風(fēng)門自動啟閉控制中的實踐應(yīng)用為例，探討了PLC技術(shù)的實際應(yīng)用情況。

1 PLC技術(shù)概述

礦山開采過程中PLC技術(shù)的應(yīng)用主要指在特定的工業(yè)生產(chǎn)條件下，能夠借助于數(shù)字操作系統(tǒng)實現(xiàn)編程的邏輯控制裝置。PLC系統(tǒng)可以利用編程達到儲存的功能，可以儲存各種指令內(nèi)容，例如計時指令、排序指令等。在接收到指令之后，可以通過不同的方式完成信息輸入及輸出工作，可以實現(xiàn)不同的控制效果。在PLC技術(shù)的具體應(yīng)用中，還可與不同的系統(tǒng)組合使用， PLC控制裝置在運行時擁有非常多優(yōu)點，擁有相對強抗干擾性能、信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性高，實際應(yīng)用中非常便捷靈活[1]。PLC技術(shù)分類如表1所示。在礦山開采發(fā)展中，PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，發(fā)揮著不可替代的作用。

表1 PLC技術(shù)分類表

礦山機電設(shè)備之前多采用繼電器裝置完成整個控制工作，此種控制系統(tǒng)是由硬件間連線組合，利用并聯(lián)以及串聯(lián)方法將不同的設(shè)備組合到一起，采用此方法，連線使用非常多，不同連線之間接觸點極多，線路相對非常復(fù)雜，設(shè)備體積較為巨大，占據(jù)空面積多。另外，由于接觸點的數(shù)量相對較多，導(dǎo)致電能消耗增加。此種設(shè)備系統(tǒng)特征以及性能也不易進行改動，若是系統(tǒng)需要進行調(diào)試處理就非常棘手，對于礦山開采事業(yè)的需求限制個很大。PLC技術(shù)的應(yīng)用使得開采機電設(shè)備的控制水平和效率有了很大提升。

2 PLC技術(shù)在煤礦機電控制中的應(yīng)用

PLC控制裝置屬于模塊化的結(jié)構(gòu)形式， PLC系統(tǒng)組合靈便，編程語言簡單，整個編程過程便捷可靠，抗干擾性能較強。PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)的順序控制、定時通信等確保了電氣設(shè)備安全可靠的運行[2]。

2.1 提升機設(shè)備改造

利用PLC技術(shù)對老式提升機設(shè)備進行改造就是通過一個相對大功率的控制裝置和晶閘管的電流改造， PLC 作為主控系統(tǒng)的控制核心，確定了系統(tǒng)的工作方式和控制方式，承擔(dān)系統(tǒng)的各種控制命令發(fā)布任務(wù)，以完成提升機啟動、加速、等速、減速、爬行、停車整個過程的邏輯控制。通過對提升機設(shè)備改造，老式提升機設(shè)備運行效果得到了極大的改善。

具體的改造流程如下：

(1) 操作臺改造。將老式提升機舊操作平臺轉(zhuǎn)移至一旁位置，對操作臺進行整體的搬移，便于新操作臺的安裝。改造處理過程中，仍應(yīng)用之前的系統(tǒng)并需在舊操作臺上進行系統(tǒng)調(diào)試。

(2) 將轉(zhuǎn)換裝置安裝于回路之中，確保新舊系統(tǒng)能夠相互進行轉(zhuǎn)換，安裝新操作系統(tǒng)過程中，保留之前的操作系統(tǒng)為備用系統(tǒng)使用。

(3) 要嚴(yán)格管控安裝質(zhì)量，要求新系統(tǒng)安裝過程中，安裝作業(yè)人員經(jīng)過專業(yè)知識與技能的培訓(xùn)，確保安裝作業(yè)人員全部持證上崗，擁有扎實技能以及豐富的經(jīng)驗，并且還參與設(shè)備的后期維護工作。

2.2 運膠帶機設(shè)備改造

運膠帶機設(shè)備改造過程中，應(yīng)用最為廣泛的PLC裝置變?yōu)镵ZP盤式可控裝置。該裝置包含有以下三個重要組成部分：液壓站、制動部件以及電控裝置等。在以上三大組成部分之中，制動裝置是利用與制動盤結(jié)構(gòu)進行摩擦形成一定的制動阻力，然后再利用外界力量使得制動力得以變化。

對下運膠帶設(shè)備進行改造時，KZP盤式可控裝置通過電動機輸出軸位置和輸送帶上安裝的速度傳感裝置，對膠帶運行過程中具體的數(shù)據(jù)加以收集，這些數(shù)據(jù)都會在裝置中顯示。若是速度傳感裝置檢測到的數(shù)據(jù)超出事先設(shè)備的范圍時，PLC控制裝置便能自動的降低傳輸速率，確保系統(tǒng)可以處在穩(wěn)定的運行狀態(tài)之下，實現(xiàn)對下運膠帶機設(shè)備的有效控制，確保膠帶機設(shè)備的帶速能夠有效減少。若是檢測到的數(shù)據(jù)小于事先設(shè)定范圍，則整個調(diào)節(jié)過程恰恰相反，確保膠帶機設(shè)備的帶速能夠有效增加。

2.3 井下風(fēng)門自動啟閉的改造

礦山生產(chǎn)情況下井下風(fēng)門開啟以及閉合均是通過人工操作的方式完成，主要為人為控制方式。不過，井下風(fēng)門因為承受相對大的壓力，導(dǎo)致了風(fēng)門在啟閉的過程中操作極為困難。要僅依靠人工的方式完成風(fēng)門啟閉操作相對困難，并且還極易出現(xiàn)風(fēng)門損壞問題。通過PLC技術(shù)應(yīng)用顯著的改變了此類問題，加設(shè)上紅外感應(yīng)裝置，對進入與駛出的車輛加以檢測，無需再利用人工方式完成風(fēng)門的啟閉操作，通過PLC技術(shù)完成風(fēng)門的自動控制啟閉，達到自動控制的目標(biāo)。若是有車通過，風(fēng)門能夠自動打開，車輛進入后風(fēng)門可自動閉合，如此能夠確保工作效率進一步提升，能有效的減少生產(chǎn)成本[3]。風(fēng)門開啟中，需要經(jīng)過特定程序，首先應(yīng)當(dāng)確保窗戶打開再開啟門，因為風(fēng)門自身面積相對大，其兩側(cè)位置處壓力值相對大，要想減少風(fēng)門開啟過程中兩側(cè)壓差造成的不穩(wěn)定問題，通常風(fēng)門結(jié)構(gòu)之上會加設(shè)上面積相對較小的窗戶，這便能夠確保風(fēng)門兩側(cè)位置處的壓差更加平衡，確保風(fēng)門更加安全與可靠。PLC在井下風(fēng)門自動啟閉應(yīng)用原理如圖1所示。

圖1 PLC在井下風(fēng)門自動啟閉應(yīng)用原理圖

3 PLC技術(shù)在機電控制應(yīng)用的注意事項

礦山生產(chǎn)過程中，應(yīng)用PLC技術(shù)時要注意環(huán)境溫度的變化，對環(huán)境溫度進行嚴(yán)格的控制，要求環(huán)境溫度處在0～55 ℃的溫度范圍。如果環(huán)境溫度相對較高，導(dǎo)致PLC系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性受到影響，同時還將增加系統(tǒng)出現(xiàn)故障概率，使系統(tǒng)的運行壽命顯著減少。若PLC系統(tǒng)在運行過程中的溫度相對較低，則使模擬電路自身的運行速率有所減少，同時也會對系統(tǒng)的安全性以及有效性造成影響，要是環(huán)境溫度值在0 ℃之下，極易導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運行，系統(tǒng)還會發(fā)生完全崩潰的問題。所以，利用PLC控制系統(tǒng)對礦山機電設(shè)備進行控制時，應(yīng)當(dāng)確保環(huán)境溫度處于適宜范圍中，當(dāng)溫度超出范圍后，需要及時調(diào)節(jié)相應(yīng)的溫度，這樣才能保證PLC系統(tǒng)的作用更好的得以發(fā)揮，從而有效的提升機電設(shè)備的運行效率。

4 結(jié) 語

現(xiàn)階段，通過PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅推動了礦山

自動化水平的提高，也推動了礦山經(jīng)濟進一步發(fā)展，極大提升了礦山生產(chǎn)的自動化水平。隨著PLC技術(shù)不斷革新與發(fā)展，其在礦山機電控制中的應(yīng)用被越來越重視，對于礦山生產(chǎn)節(jié)能增效和保障機電設(shè)備運行安全具有重要意義。

參考文獻：

[1] 馮文君.PLC技術(shù)在礦山機電控制中應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2017,14(18):114-115.

[2] 郭 娟.PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用初探[J].世界有色金屬,2017(6):82+85.

[3] 高崎山.礦山機電設(shè)備變頻控制技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2017(42):171-172.