PLC技术在煤矿机电中的应用探讨王旭东

PLC技术在煤矿机电中的应用探讨王旭东

王旭东高丽芳

（国家能源集团神华神东哈拉沟煤矿陕西省榆林市719315）

摘要：随着社会的不断发展，我国对于煤炭的需求量增加，煤炭的开采量随之扩大。为了保证煤炭开采的效率和质量，适应社会的需求和发展，对于煤炭机电的控制力提出了更高的要求。PLC技术具有逻辑运算、自动定时等优势，实现对煤炭机电的高效控制，提高生产效率，促进产业的发展。因此，本文对PLC技术在煤矿机电中的应用进行分析探讨。

关键词：PLC技术；煤矿机电；应用

随着社会用煤量的增加，采煤规模也在相应扩大。为了提高生产效率，特对设备自动化程度提出了新的要求。PLC技术是一门以微处理器为核心的数字运算操作系统，它具有逻辑运算、自动控制、自动定时和计算的功能。通过数字模拟，可以控制各类器械的运作过程。将该技术应用到煤矿开采中，不仅提高了采煤效率，而且还能有效控制器械设备，进而保证采煤过程的安全性。

1PLC技术概述

1.1PLC技术概述

PLC中文全称为可编程逻辑控制器，PLC的硬件结构基本与与现代微型计算机的结构相似，主要由中央处理器、存储器、通信模块、功能模块、输入输出接口电路和电源构成。

PLC技术是指通过具有多个编程性质的存储器，对相关的内部程序进行分析、储存和逻辑计算等，并对整体数据进行合理的规划，控制设备生产的整体过程，为机械生产设备提高更加便捷性的程序操作平台。在煤矿机电中运用PLC技术不仅能解决一定的由于煤矿机电运行产生的安全问题，还能提高煤矿生产效率和质量。PLC技术是一项高科技、高质量、高效率、高性能的可编程控制技术，它把现代计算机技术运用在煤矿事业生产体系之中，取代传统煤矿工业中的人工控制器，并且把本来复杂的运作程序简单化，主要是采用梯形图、逻辑图等简单的编程程序，操作步骤简单，工作人员经过一定的简单培训就能掌握其操作方法。PLC技术不仅操作性便捷，还能节省控制系统所占的空间大大提高了整体的控制效率。

1.2PLC技术的特点

可靠性高，抗干扰能力强；功能完善，实用性强；易学易懂，应用普遍；维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等。PLC在电气设备中主要具有以下一些功能：开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据处理、通信联网等。

2PLC技术在煤矿机电设备中的工作原理

PLC技术在煤矿机电设备中分为三个过程，主要包括：输入采样、程序执行过程、输出刷新过程。这三个过程被称为一个工作周期，PLC技术重复运转完成预定的程序。

2.1输入采样

输入采样阶段是PLC控制系统的基础环节，其主要是利用扫描仪设备对具体数据和运行程序进行扫描，并且把扫描的数据储存在相对应的映像区域内，然后把扫描数据传输到处理层，在采样完成之后，全面开展数据分析操作。在此阶段，注意把采样数据单独分类，在后期的各个操作阶段中，不能更改扫描数据信息，待系统完成输入采样工作之后，必须保管好采样数据资料，然后进行程序执行阶段。

2.2程序执行过程

完成输入采样过程之后，PLC技术把采样取得的数据信息安装梯形图模式进行扫描，在扫描的过程中需要进行逻辑计算，计算顺序保持从左侧线路到右侧线路，上侧到下侧，然后根据计算机网络得到扫描的数据，更新区域内的数据程序。在此阶段需要注意保持输入采样的数据不变，不能改变输入点，保持一致性和完整性，因为输入点和采样数据发生变化会对执行操作造成影响，导致系统出现漏洞，所以要注意不能改变执行结果。

2.3输出刷新过程

在完成输入采样和执行程序之后，最后一步是输出刷新阶段。通过PLC集成把以上阶段的所有数据和信息进行总结分析，根据总结的结果输出数据信息，并按照此信息有效地控制整个PLC机电自动化设备，实现PLC系统整体运转。

3PLC技术在煤矿机电中的应用

3.1PLC技术在在提升机改造中的应用

利用PLC技术，可以很好地改善煤矿机电控中提升机的机械部分，利用相关技术，采取大功率晶闸管变流器和PLC控制来改变老旧提升机的原继电器控制，在直流主电机的基础上实现提升机的完善。首先可以整体搬移原有操作台，为新操作台创造条件，在此期间以原操作台进行操作。在电枢回路上安装新系统转换刀闸，提升制动系统润滑油泵控制，多采用航空插头来进行新老系统交换，老系统尝试在新系统调试期间同步运行，为日后留作备用。在安装过程中要严格控制质量，通过全程参与的方式来进行调试，完成后转入正常维护条件。为了缩短新系统的调试时间，对井筒位置开关、行程等都能进行电控监测，通过传感器来校对每个测量参数，保证系统能够准确实现切换。通过传感回路中的电流闭环和速度，来确定闭环系统是否直接影响到系统稳定性，通过编码输出实验哈电流环控制来确定动态参数，为系统的运行空载创造条件。

3.2PLC技术在煤炭机电系统中集控室的应用

数据收集需要将传感器中收集到的数据与集控室进行对接，并利用PLC技术对收集数据进行处理，保证系统的正常运行。此外，PLC技术对于报警安全系统具有一定的帮助，报警系统在保证工作人员的安全方面是十分重要的，可以采用较高频率的蜂鸣报警系统，加快危险发生时人员的撤离速度，增强警告信号的传播速度。PLC技术应用于煤炭机电系统中的集控室可以时刻监控机电设施，对于出现的故障立即进行排查。PLC技术还可以将这些故障检测的信息记录在案，为以后故障的排除提供有效参考。

3.3PLC技术在煤矿机电控制系统中的应用

在煤矿机电控制系统中一定要确保回路的控制功能，首先必须要保证煤矿机电控制的设备是依据新的线路铺设的，还要提前做好方案设计工作。PLC技术在煤矿机电控制系统中经常会使用梯形图的模式对相关的参数进行控制，这除了是为了把编程过程简单化，还有一方面的就是为了更好地进行逻辑计算，有助于逻辑程序的更大空间的发挥。在煤矿机电控制系统实际的运行中，一定要控制好采样的频率，通常情况下采用的频率是0.5秒刷新一次，这样才能保证PLC机电系统的运行和控制。除此之外，为了记录一些机械设备如绞车的运转速度，工作人员会利用PLC技术安装专门的记录设备对绞车关闸的开和关的次数进行记录，并且把这些数据信息储存起来和进行一定的数据分析和运算，从而得出绞车的运转速度。利用PLC技术在设计方案时设定绞车的运行速度范围，如果绞车的运行速度超出了事先设定的运行速度范围，就会发出警报提醒绞车超速了，并及时采取相应的解决措施，这样才能减少机械设备和工作人员的安全问题，避免煤矿工业的安全事故的发生。

结束语：

总之，PLC技术应用于煤矿机电控制系统，不仅能提高煤矿机电控制系统运行的效率，提高产品质量，还能降低出现故障的可能性，保证相关人员的安全。相关技术人员要主动了解PLC技术的概念、应用于煤矿机电系统中的要点，应用到实际生产中，提高煤炭生产率和生产质量。

参考文献：

[1]解莹，张运华.煤矿机电系统控制中PLC技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2016，（24）

[2]梁喜全.PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用[J].机械管理开发，2016，（07）

[3]岳华杰.浅谈煤矿机电控制中PLC技术的应用[J].机械管理开发，2016，（06）

作者简介：

王旭东，1987年5月生，2010年毕业于中国矿业大学。现任神东哈拉沟煤矿机电信息中心信息化主管