plc控制技术在煤矿电器控制中的应用

高坤

（义煤集团新安县郁山煤业有限公司，河南 新安 471800）

PLC控制系统就是一种利用计算机控制技术来对机械设备进行控制的工业控制系统，它是一个可编制程序的存贮器，可以在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作指令，然后通过数字式或模拟式的输入或输出控制各种类型的机械或生产过程

一、PLC技术介绍

根据PLC技术在机电系统中的应用步骤分析其工作原理，该工作原理主要分为三部分，其一输入环节。PLC是可编程逻辑控制器，要发挥控制作用，需要编制相关的逻辑编码，编制参考来源于机电设备的运行信息，相关人员要将这些信息一一输入到控制系统中，完成信息采集作业。输入的信息参考价值很大，可能控制效果起到决定性作用，所以相关人员一定要认真采集信息，保证信息的完整性和准确性。其二执行环节。PLC技术会对机电设备进行扫描，获得的信息经过分析计算加工后，会被输入到计算机中。这些信息将会成为机电设备控制系统下达指令的参考，所以一定要保证信息的状态正常。其三输出环节。机电设备在获得控制命令后，要立即执行，使相关部分不会失控[1]。在控制中，电路要处于输出状态，控制体系也应将控制结果信息储存起来。

二、PLC技术应用的优势

矿山开采作业是在井下进行的，而井下作业的环境十分复杂，不仅温度很高，还可能出现有害气体对人体健康造成威胁的情况，如果操作人员在井下作业时发生失误，便可能会引起爆炸、窒息和中毒等事故。此外，机电控制又包含复杂的操作控制流程和环节，需要各种各样的技术操作，而在传统的机电控制下，矿山机电控制设备没有较高的安全性能，通常需要人工操作完成，成本较高，能量消耗较大。而将自动化技术应用到机电控制中，便突出了其独特的应用优势。工程控制一般会涉及各类型的工程控制模块，而自动化技术能对这些模块进行灵活组合，且各个模块又具有很强的扩展性和实用性，编程流程明确。此外，自动化技术在控制操作中具有很强的可操作性，使用方便，能够通过逻辑图或者梯形图来表达，不需要操作人员更多的操作。因此，为了能应对井下作业复杂的环境，需要借助自动化技术提高井下机电控制操作的安全性。在PLC装置中还设置有稳压和屏蔽的模块，能够避免各种因素的干扰。

三、PLC技术在矿山机电控制中的应用

（一）在煤矿提升机中应用分析

矿井提升机是矿井生产设备的核心，矿井内部情况复杂，矿井提升机在工作时要克服矿井内部高温、潮湿、高粉尘等复杂的外界环境，还需要处理高低压、闸瓦磨损、液压不足等自身设备问题。用PLC设计矿井提升机控制系统，以传感器系统的数据为基础，监测分析提升机状态，将监测数据及时传送到中央控制中心进行程序处理，控制提升机速度，显示提升机深度和故障。通过对矿井提升机尽可能完善的设计，及时避免或预警意外情况，减少运输过程带来的危害和损失，保护矿区生产的安全。

（二）实现井下风门自动启闭的分析

在矿区，井下风门可以利用红外传感器对过往的车辆进行监测。利用这一特性，可以借助PLC技术实现风门的自动开启和关闭，从而减轻相关工作人员的工作量，提高对车辆和行人的安全保障。在PLC技术应用过程中，由于风门两侧的气压存在差异，导致风门存在较大的压强，为了降低风门在自动开启过程中所需要的开启压力，可以通过窗口的设置来平衡风门两侧的气压差。由于窗口的面积较风门而言较小，因此所需的开启压力也较小。在利用PLC技术进行井下风门的自动启闭时，其工作原理如下：①当井下风门需要打开时，相关的开启控制信号传递到二位五通双控电磁阀，尤其对供气为孩子的活塞运动进行控制，将井下风门之上的窗口打开。此时，风门两次的气压差在窗口的作用下，迅速降低直到两侧气压值区域一致，从而减弱了风门需要开启的压力。②当窗口打开到大约30度左右时，受到固定销挡的作用，窗口停止开启，此时在活塞运动的带动下，行走部分持续向外运动，完成了风门的开启工作。③当井下风门开启到90度时，整个开启过程结束，行人和车辆可以安全通过井下风门。采用相同的方式，通过对二位五通双控电磁阀方向的控制，可以完成井下风门的关闭控制。

（三）下运胶带机中KZP

型盘式可控制动装置的应用。作为机电液一体化设备，KZP 型盘式可控制动装置的闸瓦和制动盘在膜材过程中产生的动力，可以作为盘式可控制装置的制动力。如果需要对其制动力进行改变，需要借助闸瓦对制动盘正压力进行调节，再加上制动盘正压力随着制动油压的增高而增高，也就意味着，在进行制动力调整过程中，也对液压系统的控制油压进行了调节。通过PLC技术的应用，实现了KZP 型盘式可控制动装置“可控”管理。通过设置在主驱动电机输出轴和胶带输送机上的传感器，对电动机和胶带的转速进行采集，如果所采集到的速度高于设备值，则需要对制度系统的油压进行减少调节，即降低制动闸液压比例阀的供电。反之，则需要增大制动闸液压比例阀的供电。从而实现了确保胶带始终处于正常速度运转的目的。

四、提高煤矿机电设备PLC控制系统稳定运行的措施

（一）正确的接地方式

良好的接地是PLC控制系统顺利、安全工作的重要条件之一，安装PLC系统时，PLC的接地应满足以下条件：首先，PLC的接地线不易太长，尽量的让PLC靠近接地点。为了避免干扰，PLC一般单独接地接地电阻应保持在100欧姆以内，接地线截面积2平方毫米以上。

（二）合适的工作环境

一是PLC对环境的温度有一定要求，一般环境下，PLC所能承受的温度位于0到55摄氏度之间，因此要特别注意其安装位置，避免安装在高温元件之上，避免阳光直射，尽量远离安装有暖气、加热器及各种大功率电器的场所。此外，还要注意PLC安装的位置，周围应有足够的空间散热，安装透风性较好的窗子，如果透风性不强，还应安装散热扇帮助其通风散热，以保证PLC控制端处于合适的温度范围内。二是湿度对PLC控制端有一定影响，如果湿度过大，会影响PLC的绝缘性能，影响控制端记录的数据的准确度，因此其应安装在相对而言较干燥的地方。

结束语

综上所述，随着社会经济和科学技术的不断发展，自动化技术在多个领域得到了广泛应用。由于自动化技术具有可靠性高、操作简单的特点，能在复杂的环境中作业，因此自动化控制设备被广泛应用到矿山资源的开采中，同时自动化技术在下运胶带机、螺杆空压机、风门等矿山机电控制中也得到了很好的应用和推广，并取得了不错的效益，有利于中国矿山资源的有效开采，促进矿山行业的发展。