论文部分内容阅读
【摘 要】近年来，矿山开采的安全问题逐渐引起社会及群众的高度关注，PLC技术的引入能在一定程度上提高生产过程中的安全性，在保障工作人员安全的情况下促进矿山开采企业的控制系统自动化。由此可见，相关领域开展对PLC技术的研究工作势在必行，浅析PLC技术的概念，全面了解PLC技术在矿山机电控制中的实际应用，并根据实际情况对PLC技术进行相应完善和优化，可促使我国矿山机电控制的自动化水平持续提高。
【关键词】PLC技术;矿山机电控制;应用
1PLC技术概述
PLC全称为可编程逻辑控制器，主要结构分为五个部分，依次是电源、存储设备、中央处理器（CPU）、编程器、输入输出设备，其本质是具有编程功能的存储器，可以对有效数据进行已编程的逻辑运算，对所控制设备进行有效的指令，进而形成相应的反馈，再将形成的反馈传递给所控制的机械设备。在PLC技术应用中可以通过算术、计时、排序以及逻辑控制等指令对矿山机电设备实现有效的调整控制，极大提高了机电设备的使用效率，同时由于其技术组合灵活多变，减少了机电设备控制中人工操作，因此在提高开采控制效率的同时还提升了机电设备作业的安全性。
2分析PLC技术在矿山机电控制中的应用优点
第一，减少人力物力的消耗，在矿山作业上采取节能的PLC技术，这在达到节能的目标的时候可以提升企业形象。PLC技术与传统中的继电器相比具有耗能低和可持续时间长的优点，它可降低企业生产成本。与传统的机电控制电路相比可以发现PLC控制中需要的电路是一小块电路板，而传统的机电控制电路是很庞大的设施。在使用的过程中只需要将PLC与控制的端口连接起来就可以实现线上的程序设计，这可以更好地完成机电设备的控制设备。第二，增加实用性的控制功能，就传统的矿山机电设备设计而言，工作人员会在矿井下面建造一个风门，需要通过人工才可以对风门的开启和闭合进行操作从发挥其相应的作用。工作人员的人工操作要求他们需要近距离的接触到风门控制设备，这对其有一定的安全隐患，如果工作人员的操作中存在失误可能会导致风门被破坏或者是工作人员受伤。PLC控制电路可以自动化完成这些操作，同时，它还具有其他的一些功能，它可以对机电设备的數据进行自动化运算，对机电设备进行精确的控制，对机电设备的故障进行检测，对湿度、温度进行调控等，这在很大程度上减少了工作人员的工作量，并且保障了他们的安全。
3分析PLC技术在矿山机电控制中的应用
3.1PLC技术在胶带机中的应用
采用PLC技术的下运胶带机，真正实现了将自动化技术应用到矿山机电控制，这项应用不仅能有效减少对于人工操作的过度依赖，也能够实现许多人工操作无法完成的工作，机电一体化的应用，能够有效提升矿产资源开采的效率。机电一体化应用，PLC能够实现对于机电设施整个操作系统的监控，并通过数据的形式对机电设施的应用结果进行反馈，便于实现其对整个应用系统的监测与控制，并按照设定值控制相关指令。例如，通过PLC技术对下运胶带机中的应用进行检测，一旦检测到的数值符合系统范围值要求，系统会自动运行电流降低的操作，发出胶带减速指令，调整系统油压;一旦检测到数值不符合系统范围值，系统会自动运行电流升高的操作，开启油压控制闸，保证胶带运送装置的正常运转。
3.2PLC技术在螺杆空压机中的应用
在矿山机电控制中，传统的空压机性能较差，螺杆式空压机在引入PLC自动化控制技术后因其可靠性高、实用性强等优点，逐渐取代了传统空压机，并得到了广泛的应用推广。螺杆式空压机运行过程主要包括吸气、密封和输送、压缩、排气4个环节。工作原理是当螺杆在空压机内部转动时，螺杆和壳体的齿沟相互啮合，空气和机油从进气口吸入到空压机。在齿沟啮合面不断转动的过程中，螺杆式空压机将吸入的空气和机油进行密封并输送到排气口，由于齿沟啮合面变小，机油和空气便被压缩，当齿沟啮合面转动到排气口时，就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。为了有效控制排气量，需对螺杆转动速度进行控制，所以在螺杆式空压机中设置变频器，当排气量超出正常范围，螺杆式空压机便会通过该变频器对螺杆转动速度进行调控，从而使空压机排气量回到正常范围内，达到保持排气压力稳定及节约能源的目的。
3.3PLC技术在风门中的应用
由PLC技术的概念可以了解到，PLC技术是工业领域发展中非常重要的一种电子控制技术，该技术是以工业环境作为适用对象，根据工业发展过程中形成的控制需求来进行设计，以此实现对不同种类机电设备的有效控制，该技术有着操作简单、便捷、可靠性高等应用优势。因此，将PLC技术应用于矿井中的风门控制是非常可行的。长期以来，矿井风门的控制主要是通过人工方式来完成的，在操作过程中不仅具备很大难度，而且极易因操作不当而引发安全事故，甚至还会损坏风门，导致风门无法正常使用。将自动化技术应用于矿井的下风门控制中，可实现自动化开启与关闭风门，从而有效解决了以往风门操作中所遇到的各种困难，减轻了操作人员的劳动强度，节约了人力成本的投入。目前，自动化控制技术已经广泛应用于各个煤矿的矿井下风口控制作业中，从而有效保障了煤矿开采工作的顺利进行。
3.4PLC技术在提升机电设备中的应用
过去使用的矿井提升机的主要控制元件是继电器，矿井提升机安装在地面上。将自动化技术应用于矿井提升机，利用PLC对继电器进行改良，可以全面优化提升机的内部结构和设计方式，有利于提升矿井提升机的安全性与稳定性，提高提升机的运行质量与工作质量。矿井提升机主要由制动系统、润滑系统、机械传动系统、观测和操作系统、安全和控制系统组成，利用自动化技术可以对制动系统、机械传动系统以及安全控制系统进行优化升级。由于矿山机电控制工作对安全性有较高的要求，所以工作人员在完成矿井提升机优化后，需要对其使用质量进行严格审查，并做好后期检修与养护工作。自动化技术不仅可以提高矿井提升机的运行安全性，还能简化操作过程，提高矿井提升机的使用效率与矿山机电控制的工作质量。
4结束语
基于此，笔者结合自身多年的实践经验对PLC技术概念进行了浅析。PLC技术是自动化控制系统的主要组成部分，它在矿山开采过程中扮演着举足轻重的角色。简而言之，在矿山机电控制系统中引入PLC技术能有效提高矿山开采智能化管理水平，使得矿山机电控制系统的整体管理水平能满足时代所需。因此矿山开采企业需对PLC技术予以高度关注，并不断改进PLC技术所存在的不足。
参考文献：
[1]鲍捷，欧仁侠，陈洪斌.PLC技术的应用对矿山机电控制的影响[J].世界有色金属，2018，17：28+30.
[2]姚俊红.简述PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].机械管理开发，2017，3201：114-115+124.
[3]党仕梅.基于PLC技术的矿山机电控制系统设计及实践[J].世界有色金属，2018，18：33-34.
（作者单位：内蒙古鄂尔多斯永煤矿业投资有限公司）
【关键词】PLC技术;矿山机电控制;应用
1PLC技术概述
PLC全称为可编程逻辑控制器，主要结构分为五个部分，依次是电源、存储设备、中央处理器（CPU）、编程器、输入输出设备，其本质是具有编程功能的存储器，可以对有效数据进行已编程的逻辑运算，对所控制设备进行有效的指令，进而形成相应的反馈，再将形成的反馈传递给所控制的机械设备。在PLC技术应用中可以通过算术、计时、排序以及逻辑控制等指令对矿山机电设备实现有效的调整控制，极大提高了机电设备的使用效率，同时由于其技术组合灵活多变，减少了机电设备控制中人工操作，因此在提高开采控制效率的同时还提升了机电设备作业的安全性。
2分析PLC技术在矿山机电控制中的应用优点
第一，减少人力物力的消耗，在矿山作业上采取节能的PLC技术，这在达到节能的目标的时候可以提升企业形象。PLC技术与传统中的继电器相比具有耗能低和可持续时间长的优点，它可降低企业生产成本。与传统的机电控制电路相比可以发现PLC控制中需要的电路是一小块电路板，而传统的机电控制电路是很庞大的设施。在使用的过程中只需要将PLC与控制的端口连接起来就可以实现线上的程序设计，这可以更好地完成机电设备的控制设备。第二，增加实用性的控制功能，就传统的矿山机电设备设计而言，工作人员会在矿井下面建造一个风门，需要通过人工才可以对风门的开启和闭合进行操作从发挥其相应的作用。工作人员的人工操作要求他们需要近距离的接触到风门控制设备，这对其有一定的安全隐患，如果工作人员的操作中存在失误可能会导致风门被破坏或者是工作人员受伤。PLC控制电路可以自动化完成这些操作，同时，它还具有其他的一些功能，它可以对机电设备的數据进行自动化运算，对机电设备进行精确的控制，对机电设备的故障进行检测，对湿度、温度进行调控等，这在很大程度上减少了工作人员的工作量，并且保障了他们的安全。
3分析PLC技术在矿山机电控制中的应用
3.1PLC技术在胶带机中的应用
采用PLC技术的下运胶带机，真正实现了将自动化技术应用到矿山机电控制，这项应用不仅能有效减少对于人工操作的过度依赖，也能够实现许多人工操作无法完成的工作，机电一体化的应用，能够有效提升矿产资源开采的效率。机电一体化应用，PLC能够实现对于机电设施整个操作系统的监控，并通过数据的形式对机电设施的应用结果进行反馈，便于实现其对整个应用系统的监测与控制，并按照设定值控制相关指令。例如，通过PLC技术对下运胶带机中的应用进行检测，一旦检测到的数值符合系统范围值要求，系统会自动运行电流降低的操作，发出胶带减速指令，调整系统油压;一旦检测到数值不符合系统范围值，系统会自动运行电流升高的操作，开启油压控制闸，保证胶带运送装置的正常运转。
3.2PLC技术在螺杆空压机中的应用
在矿山机电控制中，传统的空压机性能较差，螺杆式空压机在引入PLC自动化控制技术后因其可靠性高、实用性强等优点，逐渐取代了传统空压机，并得到了广泛的应用推广。螺杆式空压机运行过程主要包括吸气、密封和输送、压缩、排气4个环节。工作原理是当螺杆在空压机内部转动时，螺杆和壳体的齿沟相互啮合，空气和机油从进气口吸入到空压机。在齿沟啮合面不断转动的过程中，螺杆式空压机将吸入的空气和机油进行密封并输送到排气口，由于齿沟啮合面变小，机油和空气便被压缩，当齿沟啮合面转动到排气口时，就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。为了有效控制排气量，需对螺杆转动速度进行控制，所以在螺杆式空压机中设置变频器，当排气量超出正常范围，螺杆式空压机便会通过该变频器对螺杆转动速度进行调控，从而使空压机排气量回到正常范围内，达到保持排气压力稳定及节约能源的目的。
3.3PLC技术在风门中的应用
由PLC技术的概念可以了解到，PLC技术是工业领域发展中非常重要的一种电子控制技术，该技术是以工业环境作为适用对象，根据工业发展过程中形成的控制需求来进行设计，以此实现对不同种类机电设备的有效控制，该技术有着操作简单、便捷、可靠性高等应用优势。因此，将PLC技术应用于矿井中的风门控制是非常可行的。长期以来，矿井风门的控制主要是通过人工方式来完成的，在操作过程中不仅具备很大难度，而且极易因操作不当而引发安全事故，甚至还会损坏风门，导致风门无法正常使用。将自动化技术应用于矿井的下风门控制中，可实现自动化开启与关闭风门，从而有效解决了以往风门操作中所遇到的各种困难，减轻了操作人员的劳动强度，节约了人力成本的投入。目前，自动化控制技术已经广泛应用于各个煤矿的矿井下风口控制作业中，从而有效保障了煤矿开采工作的顺利进行。
3.4PLC技术在提升机电设备中的应用
过去使用的矿井提升机的主要控制元件是继电器，矿井提升机安装在地面上。将自动化技术应用于矿井提升机，利用PLC对继电器进行改良，可以全面优化提升机的内部结构和设计方式，有利于提升矿井提升机的安全性与稳定性，提高提升机的运行质量与工作质量。矿井提升机主要由制动系统、润滑系统、机械传动系统、观测和操作系统、安全和控制系统组成，利用自动化技术可以对制动系统、机械传动系统以及安全控制系统进行优化升级。由于矿山机电控制工作对安全性有较高的要求，所以工作人员在完成矿井提升机优化后，需要对其使用质量进行严格审查，并做好后期检修与养护工作。自动化技术不仅可以提高矿井提升机的运行安全性，还能简化操作过程，提高矿井提升机的使用效率与矿山机电控制的工作质量。
4结束语
基于此，笔者结合自身多年的实践经验对PLC技术概念进行了浅析。PLC技术是自动化控制系统的主要组成部分，它在矿山开采过程中扮演着举足轻重的角色。简而言之，在矿山机电控制系统中引入PLC技术能有效提高矿山开采智能化管理水平，使得矿山机电控制系统的整体管理水平能满足时代所需。因此矿山开采企业需对PLC技术予以高度关注，并不断改进PLC技术所存在的不足。
参考文献：
[1]鲍捷，欧仁侠，陈洪斌.PLC技术的应用对矿山机电控制的影响[J].世界有色金属，2018，17：28+30.
[2]姚俊红.简述PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].机械管理开发，2017，3201：114-115+124.
[3]党仕梅.基于PLC技术的矿山机电控制系统设计及实践[J].世界有色金属，2018，18：33-34.
（作者单位：内蒙古鄂尔多斯永煤矿业投资有限公司）