矿山机电控制中PLC技术的应用研究

矿山机电控制中PLC技术的应用研究

陈庆祥

中煤第三建设（集团）有限责任公司机电处   安徽省宿州市   234000

摘要：当前，煤炭资源的需求量日益提升，应用领域也逐渐拓宽。一直以来，传统的矿山机电控制需要覆盖大面积的线路网络和诸多电控盘链接，电气控制程序复杂，交错运行问题较多，加大了检修维护成本和难度。PLC控制系统的应用和推广，有效改善了这一问题，借助系统编程完善智能化控制，逐步优化电气控制水平，促进矿产企业高质量发展。

关键词：PLC技术；矿山；电气控制

中图分类号：TP273文献标识码：A

引言

矿业要想实现稳定发展，就需要制定有针对性、有目的的优化措施，切实保障矿产资源利用的合理性。引入PLC技术可以优化和改进传统的能源开采模型。在PLC技术的指导下，必须对矿山电气设备进行改造，以最大限度地发挥PLC在矿山电气设备和电气设备中的应用。

1 PLC技术概述

PLC控制技术是一种数字化操作的电子系统，可以通过编程对各种工业自动化设备进行控制和监控。它能够高效、准确地控制和监控工业过程，具有控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，使PLC技术在工业控制中具有独特的优势。在工业控制实践中，PLC技术已广泛应用于自动化设备控制、传感器控制、数据采集等各个领域。PLC技术在工业自动化控制中的应用，极大地改善了自动化控制系统，大大提高了生产效率和质量，同时降低了生产成本和手工管理的难度。此外，PLC技术的应用也为工业生产带来了更高的安全性和可靠性，实现了设备的实时监控和故障诊断，提高了生产过程的安全性。

2 PLC 技术应用原理与步骤

第一，取样的输入。在PLC技术中，输入采样工作的质量是PLC技术的核心和基础。采样时，应根据控制要求将特定的扫描任务要求输入扫描仪，并使用内存进行数据存储。然后，将所有数据输入到计算单元中进行数据分析。在这个程序中，有必要确保数据的独立性，无论采取什么措施，数据的内容都不会改变。采样完成后，施工单位应保存好内存并妥善保管。第二，在上述操作过程中，技术人员需要使用PLC梯形图，根据获得的数据扫描用户软件。在这个步骤中，操作序列被添加到计算机中，然后被扫描出来。在实际操作过程中，要保证采样数据的完整性，避免数据变化引起系统控制指令的变化，从而为系统的控制质量提供良好的保护。第三，在采样和扫描之后，可以执行输出更新。通过对收集到的数据进行深入的分析研究，对数据进行提炼和总结，并将处理后的数据信息作为基本的操作依据，对自动化设备进行有效的管理和控制，以实现良好的自动化控制，确保可编程控制器的运行质量。

3 PLC技术应用策略

3.1 皮带运输机应用策略

首先，为了实现带式输送机的自动化输送，采用PLC技术进行编程，并设置PLC输入/输出和保护。一旦出现问题，手动完成停止动作，修复设备，实现带式输送机的自动运行。其次，如果需要切换带式输送机中盘式制动器的供电区域，结合PLC技术编写的自动控制程序需要灵活控制电机的运行模式，以确保设备始终处于运行状态。再次，带式输送机作为采用PLC技术集成最广泛的矿山机电设备之一，还可以利用PLC技术对矿山机电控制系统产生的数据进行实时监控和处理，从根本上促进了带式输送机的稳定运行，提高了系统的自动化水平。第四，PLC技术在带式输送机中的应用也可以及时调整设备的故障报警系统。当传感装置在实际运行中检测到任何异常数据和信息时，系统将自动调整输送带式输送机的速度，从根本上提高了带式输送机基本运行的稳定性，减少了带式运输机故障的发生频率，提高了带带式运输机的基本工作效率和质量水平。

3.2 在井下风门的应用

在地下作业时，由于风门的实际面积较大，且两侧存在一定的气压差，这种气压差无疑会对风门的开启产生影响。相关技术人员开发了一种通过气缸传动驱动风门开启的设计方案，具有有效的实用性。过程中，针对风门两侧气压不均的问题，技术施工人员对小开窗进行了探索利用，大大缓解了气压差大的问题。相关技术人员通过实践探索，利用PLC电气控制系统完成风门的开启。主要过程是：PLC电控系统的CPU核心模块通过分析电控系统的状态，及时发出控制信号，并利用电磁阀旋转驱动油缸完成信号执行。这样可以顺利地驱动风门的打开。通过编程和预设，当风门开启角度达到90°时[1]，风门将关闭开始运行，保证了矿山人员和车辆的通行需要。同样，为了完成关闭风门的任务，CPU控制模块发送控制信号，电磁阀反向旋转，然后驱动油缸活塞完成反向运动，然后驱动风门完成关闭动作。

3.3 提升机基础运用

在实际工程中，PLC技术在煤矿机械中的应用主要包括四个方面：电梯、绞车、输送机和电气设备的控制。在电梯的基础应用方面，PLC技术起着重要的保护作用。特别是PLC技术可以增强煤矿与外界的连接，为煤矿提升作业提供可靠保障；它可以充分考虑煤矿的运营模式和有效性，同时也可以最大限度地确保煤矿工人的人身安全。对于电梯的继电保护，主要性能是PLC技术可以提高控制的准确性和科学性，监控管理人员可以密切监控和分析起重机械的运行状态，以达到监控和处理异常运行情况的目的。PLC技术的应用也为电梯故障检测设备提供了及时的信息反馈，从而提高了设备的监控和管理效率，为提高系统的安全运行和解决安全问题奠定了基础。

3.4 电力控制系统中的 PLC 应用

在电力控制系统中，PLC可以实现对开关设备、变压器、发电机等电力设备的自动控制和监控，提高电力设备的效率和稳定性，确保煤矿供电的稳定和安全。在实际操作中，PLC控制系统需要对电力设备进行全面监控，以确保其正常运行。安装PLC控制系统时，必须对设备进行彻底的安全评估和测试，以确保系统符合国家安全标准，并进行必要的电气隔离和接地处理[2]。同时，应根据煤矿的实际情况进行编程，以满足电力控制系统的具体需求。编程过程必须严格遵守国家相关标准和规范，以确保程序逻辑正确、可靠性高、安全性强。PLC控制系统还可以实时监控电力设备的运行状态和参数，并进行相应的控制和调整，以确保电力设备的稳定运行。例如，可以监测和调整变压器的电压和电流，并可以监测和控制发电机的频率、电压和其他参数。如果发现电力设备出现异常或故障，PLC控制系统需要及时报警并采取相应措施，以确保电力系统的安全稳定。

3.5 PLC 控制系统在工程选矿的应用

选矿作为矿山生产的重要环节，应当引起足够的重视。采矿作业过程中，选矿工艺的品质主要依靠磨矿分级作业的高质量作为支撑。应用PLC控制技术对选矿工艺进行改进，可以进一步提高磨矿分级系统的自动化水平。通过PLC自动化控制，获得磨机在运行状态下的动态电流信号。通过信号传输和处理，合理调整磨机的工作状态和功率变化。在整个磨矿分级过程中，利用动力传动设备监测磨机的充填效果，完成智能化、自动化的自诊断和自校正。

结束语

由此可见，实际开展矿产能源开采过程中，需要使用大量机电设备，为了保证机电设备始终处于稳定的运行状态，减少能源开采环节所产生的安全风险问题，需要积极引进PLC 技术，确保机电设备运行状态能够具有安全性与稳定性，不断提矿山机电设备施工和作业效果，有效维护矿山开采企业的生产效益，为 PLC 技术的推广和应用奠定有力基础。

参考文献

[1] 朱涛.基于PLC技术的矿山机电控制系统设计[J].工程技术研究,2019,4(23):200-201.

[2] 曹广海.矿山机电控制系统PLC技术概述[J].现代矿业,2019,35(08):264-265.