張穎異

摘要：隨著自動化和信息技術(shù)的不斷研究和推廣應(yīng)用，在礦山生產(chǎn)中，各種使用到的機(jī)器設(shè)備，應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠加強(qiáng)礦山機(jī)電的自動化控制，既節(jié)省了人力資源，也以精準(zhǔn)化、自動化、全面數(shù)據(jù)檢測和收集等優(yōu)勢，逐漸在機(jī)電設(shè)備改進(jìn)、升級中有了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山;礦山老舊提升機(jī);運(yùn)膠帶機(jī);風(fēng)門

礦山作為充盈著物質(zhì)和能源礦石的自然地域，隨著人們對于科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和提升，礦山事業(yè)也在礦山機(jī)電的自動化發(fā)展中逐漸向著更安全、更高效的生產(chǎn)方向發(fā)展。其中，PLC是重要的機(jī)電設(shè)備自動化控制器，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合的靈便和安全性，在礦山機(jī)電的控制中具有重要的作用。

一、PLC技術(shù)的概述

據(jù)國際電工研究，PLC技術(shù)是一種利用數(shù)字運(yùn)算來操作的電子系統(tǒng)，其核心是利用存儲器所存儲的數(shù)據(jù)，再加上可編程控制器對收集、輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算加工，以數(shù)字模擬式的信息數(shù)據(jù)輸入和輸出，從而精密控制生產(chǎn)過程中各類型的機(jī)械或生產(chǎn)目標(biāo)。PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性好、靈活性高等，在系統(tǒng)組合中利用PLC技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)在線程序修改、編程語言等操作，因此在控制礦山的機(jī)電運(yùn)行中具有重要的重要?？梢愿鶕?jù)PLC技術(shù)的結(jié)構(gòu)功能特征，將其配置結(jié)構(gòu)劃分為：底板、內(nèi)存、組合式機(jī)架、電源模塊、I/O模塊、CPU模塊等[1]。

二、在礦山機(jī)電控制中，PLC技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）用以改造礦山老舊提升機(jī)

將PLC技術(shù)用以改造礦山老舊提升機(jī)能夠很大程度上的提升其運(yùn)行效率，其主要是在大功率的控制器、晶閘管和變流器的裝置作用下，讓礦山開采的老舊提升機(jī)在原繼電器的控制上被改造，獲得更好的利用效果。主要操作程序如下：

首先，轉(zhuǎn)變工作臺。將老舊提升機(jī)的直流主電機(jī)、部分構(gòu)件機(jī)械等保留下來，讓提升機(jī)能夠在老系統(tǒng)的基礎(chǔ)上持續(xù)運(yùn)行，再將原有操作臺轉(zhuǎn)變?yōu)樾虏僮髋_，對電樞回路做重新調(diào)整，添加轉(zhuǎn)換刀閘從而讓新、老系統(tǒng)能夠以工作方式轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換的方式共同維持運(yùn)行;加設(shè)多路航空插頭切換系統(tǒng)運(yùn)行，從而更好的控制提升機(jī)的制動系統(tǒng)的運(yùn)行[2]。這樣的調(diào)試方式一方面保障了新系統(tǒng)尚未真正投入應(yīng)用的調(diào)試時(shí)，老系統(tǒng)能夠負(fù)擔(dān)設(shè)備工作，而且老系統(tǒng)永久保留的方式，也能夠起到新系統(tǒng)的備用作用。接著，在老舊提升機(jī)的改造安裝過程中，應(yīng)當(dāng)保障技術(shù)人員的標(biāo)準(zhǔn)化安裝能力及參與后續(xù)設(shè)備維護(hù)的全過程參與，能夠加強(qiáng)設(shè)備改造質(zhì)量。在應(yīng)用PLC技術(shù)的安裝全程，需要以電控、現(xiàn)場監(jiān)督等密切監(jiān)測方式，對井筒位置的開關(guān)、安裝進(jìn)程和機(jī)械潤滑制動系統(tǒng)情況等做好詳細(xì)了解，這樣既保障了改進(jìn)質(zhì)量，也有利于以科學(xué)有效的改進(jìn)方法減少新系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間;對于傳感器的監(jiān)測和校準(zhǔn)，可以利用實(shí)時(shí)送電測試，確保測量的每個參數(shù)能夠與提升系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際對應(yīng);對老系統(tǒng)的檢驗(yàn)和提升主要是為了保障老系統(tǒng)能夠在需要時(shí)盡快無誤切換，因此主要是對每個構(gòu)成部分的持續(xù)運(yùn)行過程檢驗(yàn)。對于提升機(jī)所涉的老系統(tǒng)、控制器系統(tǒng)等的裝卸載系統(tǒng)做在線調(diào)試檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能以一次性、快捷準(zhǔn)確調(diào)試的方式來有效控制工作量。對于閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)主要是確定其動態(tài)響應(yīng)時(shí)的各參數(shù)狀況，從而更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的空載和重載測試。最后，在以上的所有提升、改進(jìn)和檢驗(yàn)測試都達(dá)標(biāo)后，一般將礦井機(jī)電設(shè)備全部停產(chǎn)兩天做全系統(tǒng)空載，確保合格后即可裝載重物正式運(yùn)行，以PLC技術(shù)對礦山老舊提升機(jī)實(shí)現(xiàn)全面改造，提升了其在全載重物方面的自動化方式和能力[3]。

（二）用以改造下運(yùn)膠帶機(jī)

利用機(jī)電液一體化的KZP系列盤式機(jī)電控制，是礦山開發(fā)和利用的常見機(jī)械，而其利用PLC技術(shù)可控自動化制動裝置，加強(qiáng)了設(shè)備的實(shí)效性作用。KZP系列盤式主要由液壓站、制動裝置和電控系統(tǒng)三部分組成。其制動裝置的原理是通過閘瓦同制動盤間的摩擦制動力矩，加上來自液壓站的壓力調(diào)節(jié)，改變了運(yùn)膠帶機(jī)的制動力。這系列的可控裝置主要是在電動機(jī)上的速度傳感器在運(yùn)行時(shí)感知膠帶上的多樣化數(shù)據(jù)信息，顯示在顯示器上。應(yīng)用PLC技術(shù)改造下運(yùn)膠帶機(jī)，一方面能夠幫助運(yùn)膠帶機(jī)監(jiān)測和收集到更多數(shù)據(jù)，另一方面能夠以自處理的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)和處理和運(yùn)行方式改造，具有實(shí)效性。

例如在設(shè)備正常運(yùn)行、正壓力為0的一般情況下，其油壓最大，制動閘松開，而閘瓦和制動盤間間隔大概為1.3mm;若設(shè)備需要盡快制動，則由傳感器收集數(shù)據(jù)，計(jì)算、數(shù)據(jù)處理器分析工況，由電液控制系統(tǒng)自主做出控制指令，通過油壓的自動降低來控制設(shè)備制動。一般將設(shè)備自動化程序設(shè)定為，若環(huán)境溫度到達(dá)40℃，則盤式裝置每小時(shí)制動10次，保障盤面溫度低于150℃，而其雙回路完全對稱設(shè)計(jì)的液壓控制系統(tǒng)，保障了其發(fā)揮軟制動作用的效果。從以上可以看出，應(yīng)用PLC技術(shù)改造的KZP系列盤式在所監(jiān)測到的設(shè)備實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)高于正常運(yùn)行的設(shè)定值時(shí)，一般會由可編程控制器來自動的降低供電電流，控制油壓，從而降低膠帶運(yùn)行的速度;若監(jiān)測實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)低于設(shè)定值，則也能夠自動的擴(kuò)大供電電流，打開閘瓦，以預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化動態(tài)可控的運(yùn)行機(jī)制，保障運(yùn)膠帶機(jī)的正常運(yùn)行。

（三）用以實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動啟閉

礦山的礦井開采中，井下風(fēng)門能夠?qū)﹂_采效率和工作難度起到很重要的影響，而其工作環(huán)境的負(fù)壓大、風(fēng)門管理難度高等特點(diǎn)，也讓風(fēng)門常常難以得到及時(shí)有效的管理，并且非常容易損壞。應(yīng)用PLC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動啟閉，就是利用紅外線傳感器精確監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，在預(yù)先編寫的自動化程序控制器作用下，讓井下風(fēng)門能夠根據(jù)工程開展實(shí)況需要自動啟閉。這樣既降低了人工成本耗費(fèi)，也保障了工程區(qū)域內(nèi)車輛、行人的進(jìn)出安全性。

由于風(fēng)門的面積較大，加上其兩側(cè)在開閉過程中產(chǎn)生的氣流的作用下，所形成的氣壓差，一般啟動風(fēng)門的檢測重量為40kg物體的運(yùn)行，正常流動和風(fēng)門開啟后，壓力會使得檢測重量降低5kg左右，使得難以繼續(xù)開啟。對此，為規(guī)避風(fēng)門只能部分開啟的狀況，應(yīng)用氣缸傳送帶提供風(fēng)門開閉驅(qū)動力，借助氣缸小氣窗降低氣壓變化導(dǎo)致的風(fēng)門壓力變化，結(jié)合電力的能量驅(qū)動作用，共同保障了風(fēng)門的正常開啟和關(guān)閉。

綜上所述，本文以PLC技術(shù)這項(xiàng)自動化的電氣設(shè)備控制技術(shù)為中心，主要分析了PLC技術(shù)的基本原理、構(gòu)成和作用，并從多個層面闡述了該項(xiàng)技術(shù)在礦山的老舊提升機(jī)、運(yùn)膠帶機(jī)和風(fēng)門等機(jī)電設(shè)備的自動化改進(jìn)和升級中的應(yīng)用，從中可以看出這種技術(shù)的應(yīng)用重要性和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用分析[J]. 李海月.? 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019（35）.

[2]PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運(yùn)用分析[J]. 郭嬋.? 科學(xué)咨詢（科技·管理）. 2019（12）.

[3]PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)中的運(yùn)用[J]. 胡福麗.? 當(dāng)代化工研究. 2019（17）.

（作者單位：寶泰隆新材料股份有限公司）