梁偉

摘 要 隨著煤礦現(xiàn)代化設(shè)備的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，礦山在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)機(jī)電設(shè)備的要求也在不斷提高，而PLC這種自動(dòng)化設(shè)備不僅具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)其在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性可以滿足礦山生產(chǎn)需求。本文首先對(duì)PLC控制技術(shù)的概念進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后對(duì)PLC控制技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】礦山 PLC控制技術(shù) 電氣控制

1 前言

近年來(lái)，PLC控制技術(shù)及其控制模塊的開(kāi)發(fā)已成為電控設(shè)備廠家所親睞的對(duì)象，這樣不僅可以保證電氣控制設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)性能，同時(shí)也可以使自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中更加安全、穩(wěn)定、可靠，而PLC控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域，已成為煤礦產(chǎn)業(yè)在新時(shí)期發(fā)展中的必然趨勢(shì)。PLC控制系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為煤礦或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配置的控制計(jì)算機(jī)，其在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的抗干擾能力及較好的可靠性，同時(shí)其也具有適應(yīng)性強(qiáng)、功能完善、接口功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，其對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量有著重要作用。

2 PLC控制技術(shù)的原理及功能

可編程控制器（PLC）在控制系統(tǒng)中取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制，PLC作為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)其具有獨(dú)特的微處理功能，通過(guò)采集外部的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行邏輯判斷，然后根據(jù)判斷結(jié)果將指令下達(dá)給各個(gè)不同的執(zhí)行元件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)控制功能。PLC控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不僅具有原電控系統(tǒng)的所有功能，同時(shí)還具備后備保護(hù)功能、多種曲線自動(dòng)設(shè)定功能、直觀顯示功能以及聲光故障報(bào)警功能等，所以PLC控制技術(shù)與傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)相比十分優(yōu)秀。PLC控制技術(shù)是一種較為完善的運(yùn)用數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)，其一般被廣泛運(yùn)用于設(shè)計(jì)工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用系統(tǒng)中，可編程序的儲(chǔ)存器可以通過(guò)多種形式來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，例如，數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出等方式，而且其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有通用性強(qiáng)、可靠性高、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)以及編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)同時(shí)還具備監(jiān)控和自動(dòng)診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)運(yùn)行異常，將會(huì)停止整個(gè)生產(chǎn)并發(fā)出警報(bào)訊號(hào)，能通過(guò)軟件進(jìn)行故障檢測(cè)和程序校驗(yàn)，所以PLC在煤礦電氣控制中的應(yīng)用具有很高的推廣性。圖1為PLC控制系統(tǒng)的框架示意圖。

3 PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用

3.1 提升機(jī)中的應(yīng)用

隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，煤礦企業(yè)利用可編程控制器與大功率晶閘管變流器對(duì)老式提升機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，其主要步驟如下：老式提升機(jī)在技術(shù)改造過(guò)程中保留了直流主電機(jī)及部分機(jī)械，在保證老式提升機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下對(duì)其進(jìn)行整體技術(shù)改造，然后將原有操作臺(tái)移除并更換新式操作臺(tái)，電樞回路在技術(shù)改造過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，同時(shí)也要通過(guò)添加轉(zhuǎn)換刀閘來(lái)實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的自由切換。然后，需要通過(guò)技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)老式提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵的控制，這樣可以使新系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中依舊可以使用老系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，以備新系統(tǒng)調(diào)整后無(wú)法滿足生產(chǎn)需求而導(dǎo)致停產(chǎn)事件的發(fā)生，而且在特殊情況下可以選擇永遠(yuǎn)保留老系統(tǒng)。老式提升機(jī)在進(jìn)行技術(shù)改造過(guò)程中盡量由維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行操作，讓維護(hù)技術(shù)人員可以參與老式提升機(jī)整個(gè)技術(shù)改造全過(guò)程，這對(duì)提高老式提升機(jī)的技術(shù)改造、安裝質(zhì)量有著重要作用，同時(shí)也可以讓維護(hù)技術(shù)人員快速掌握新系統(tǒng)的整體構(gòu)造，這對(duì)方便日后的維護(hù)、維修工作有著重要作用。PLC控制系統(tǒng)在安裝過(guò)程中要對(duì)其進(jìn)行全程的電控監(jiān)測(cè)，并且要密切監(jiān)測(cè)井筒位置開(kāi)關(guān)、行程以及其他機(jī)械潤(rùn)滑制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等，并要利用科學(xué)的手段來(lái)縮短新系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間，所以可以采用在線送電測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的檢測(cè)和校準(zhǔn)，這樣才能保證每個(gè)測(cè)量參數(shù)都與提升系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)相對(duì)應(yīng)。

3.2 運(yùn)帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，LZP系列盤(pán)式可控制動(dòng)裝置被煤礦企業(yè)應(yīng)用到了礦山電氣控制中，其中液壓站、制動(dòng)裝置以及電控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率有著重要作用。其中制動(dòng)裝置主要是通過(guò)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，然后可以使用液壓站的調(diào)節(jié)作用來(lái)改變兩者之間所產(chǎn)生的制動(dòng)力，正常情況下設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的正壓力為0，這個(gè)時(shí)候的系統(tǒng)油壓可以達(dá)到其峰值，制動(dòng)閘尚未打開(kāi)，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間可以保持1.3mm左右的間隔距離，當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)過(guò)程中，電液控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)操作人員的控制下達(dá)一系列控制指令，設(shè)備在接收到控制命令后會(huì)通過(guò)自動(dòng)減少油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備制動(dòng)控制。理論上，當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度達(dá)到40左右時(shí)，盤(pán)式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率可以達(dá)到10次/h，液壓控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)雙回路完全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能夠滿足運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)行軟制動(dòng)的工作需求，并且可以采用傳感器來(lái)采集其工作時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)通過(guò)整理后在顯示器上進(jìn)行顯示。

3.3 井下風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用

井下風(fēng)門(mén)在使用過(guò)程中由于受到周?chē)h(huán)境影響，使其兩側(cè)的空氣會(huì)存在一定的壓差，由于風(fēng)門(mén)面積大，使其開(kāi)啟時(shí)會(huì)承受40kg左右的壓力，而當(dāng)井下風(fēng)門(mén)在開(kāi)啟時(shí)壓力會(huì)減小到5kg左右，這在很大程度上影響了井下風(fēng)門(mén)在使用中開(kāi)啟效率。煤礦生產(chǎn)企業(yè)為了將井下風(fēng)門(mén)中存在的這一問(wèn)題有效解決，有學(xué)者針對(duì)這一問(wèn)題設(shè)計(jì)出了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，同時(shí)通過(guò)小風(fēng)窗的設(shè)計(jì)來(lái)提高井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟效率，但是，本文在研究井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟情況過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用電動(dòng)風(fēng)門(mén)與氣缸傳統(tǒng)帶動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟的工作原理十分相似，通過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟操作，當(dāng)井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟角度達(dá)到90o時(shí)自動(dòng)停止開(kāi)啟操作，這時(shí)候的井下風(fēng)門(mén)可以完全滿足車(chē)輛或行人的正常通行。

4 結(jié)語(yǔ)

基于PLC控制技術(shù)的煤礦電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)提升作業(yè)，而且在這個(gè)過(guò)程中不僅可以更好的穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，同時(shí)還在很大程度上提高了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，這對(duì)提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]高世鷹.PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用[J].技術(shù)應(yīng)用，2012.

[2]聶少莉.淺談PLC控制技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用[J].工業(yè)技術(shù)，2013（12）.

[3]王海民.PLC在煤礦電氣自動(dòng)化過(guò)程中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）.

作者單位

天津市深藍(lán)電控設(shè)備技術(shù)有限公司 天津市 300380endprint

摘 要 隨著煤礦現(xiàn)代化設(shè)備的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，礦山在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)機(jī)電設(shè)備的要求也在不斷提高，而PLC這種自動(dòng)化設(shè)備不僅具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)其在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性可以滿足礦山生產(chǎn)需求。本文首先對(duì)PLC控制技術(shù)的概念進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后對(duì)PLC控制技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】礦山 PLC控制技術(shù) 電氣控制

1 前言

近年來(lái)，PLC控制技術(shù)及其控制模塊的開(kāi)發(fā)已成為電控設(shè)備廠家所親睞的對(duì)象，這樣不僅可以保證電氣控制設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)性能，同時(shí)也可以使自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中更加安全、穩(wěn)定、可靠，而PLC控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域，已成為煤礦產(chǎn)業(yè)在新時(shí)期發(fā)展中的必然趨勢(shì)。PLC控制系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為煤礦或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配置的控制計(jì)算機(jī)，其在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的抗干擾能力及較好的可靠性，同時(shí)其也具有適應(yīng)性強(qiáng)、功能完善、接口功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，其對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量有著重要作用。

2 PLC控制技術(shù)的原理及功能

可編程控制器（PLC）在控制系統(tǒng)中取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制，PLC作為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)其具有獨(dú)特的微處理功能，通過(guò)采集外部的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行邏輯判斷，然后根據(jù)判斷結(jié)果將指令下達(dá)給各個(gè)不同的執(zhí)行元件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)控制功能。PLC控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不僅具有原電控系統(tǒng)的所有功能，同時(shí)還具備后備保護(hù)功能、多種曲線自動(dòng)設(shè)定功能、直觀顯示功能以及聲光故障報(bào)警功能等，所以PLC控制技術(shù)與傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)相比十分優(yōu)秀。PLC控制技術(shù)是一種較為完善的運(yùn)用數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)，其一般被廣泛運(yùn)用于設(shè)計(jì)工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用系統(tǒng)中，可編程序的儲(chǔ)存器可以通過(guò)多種形式來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，例如，數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出等方式，而且其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有通用性強(qiáng)、可靠性高、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)以及編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)同時(shí)還具備監(jiān)控和自動(dòng)診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)運(yùn)行異常，將會(huì)停止整個(gè)生產(chǎn)并發(fā)出警報(bào)訊號(hào)，能通過(guò)軟件進(jìn)行故障檢測(cè)和程序校驗(yàn)，所以PLC在煤礦電氣控制中的應(yīng)用具有很高的推廣性。圖1為PLC控制系統(tǒng)的框架示意圖。

3 PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用

3.1 提升機(jī)中的應(yīng)用

隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，煤礦企業(yè)利用可編程控制器與大功率晶閘管變流器對(duì)老式提升機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，其主要步驟如下：老式提升機(jī)在技術(shù)改造過(guò)程中保留了直流主電機(jī)及部分機(jī)械，在保證老式提升機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下對(duì)其進(jìn)行整體技術(shù)改造，然后將原有操作臺(tái)移除并更換新式操作臺(tái)，電樞回路在技術(shù)改造過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，同時(shí)也要通過(guò)添加轉(zhuǎn)換刀閘來(lái)實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的自由切換。然后，需要通過(guò)技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)老式提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵的控制，這樣可以使新系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中依舊可以使用老系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，以備新系統(tǒng)調(diào)整后無(wú)法滿足生產(chǎn)需求而導(dǎo)致停產(chǎn)事件的發(fā)生，而且在特殊情況下可以選擇永遠(yuǎn)保留老系統(tǒng)。老式提升機(jī)在進(jìn)行技術(shù)改造過(guò)程中盡量由維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行操作，讓維護(hù)技術(shù)人員可以參與老式提升機(jī)整個(gè)技術(shù)改造全過(guò)程，這對(duì)提高老式提升機(jī)的技術(shù)改造、安裝質(zhì)量有著重要作用，同時(shí)也可以讓維護(hù)技術(shù)人員快速掌握新系統(tǒng)的整體構(gòu)造，這對(duì)方便日后的維護(hù)、維修工作有著重要作用。PLC控制系統(tǒng)在安裝過(guò)程中要對(duì)其進(jìn)行全程的電控監(jiān)測(cè)，并且要密切監(jiān)測(cè)井筒位置開(kāi)關(guān)、行程以及其他機(jī)械潤(rùn)滑制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等，并要利用科學(xué)的手段來(lái)縮短新系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間，所以可以采用在線送電測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的檢測(cè)和校準(zhǔn)，這樣才能保證每個(gè)測(cè)量參數(shù)都與提升系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)相對(duì)應(yīng)。

3.2 運(yùn)帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，LZP系列盤(pán)式可控制動(dòng)裝置被煤礦企業(yè)應(yīng)用到了礦山電氣控制中，其中液壓站、制動(dòng)裝置以及電控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率有著重要作用。其中制動(dòng)裝置主要是通過(guò)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，然后可以使用液壓站的調(diào)節(jié)作用來(lái)改變兩者之間所產(chǎn)生的制動(dòng)力，正常情況下設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的正壓力為0，這個(gè)時(shí)候的系統(tǒng)油壓可以達(dá)到其峰值，制動(dòng)閘尚未打開(kāi)，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間可以保持1.3mm左右的間隔距離，當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)過(guò)程中，電液控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)操作人員的控制下達(dá)一系列控制指令，設(shè)備在接收到控制命令后會(huì)通過(guò)自動(dòng)減少油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備制動(dòng)控制。理論上，當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度達(dá)到40左右時(shí)，盤(pán)式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率可以達(dá)到10次/h，液壓控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)雙回路完全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能夠滿足運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)行軟制動(dòng)的工作需求，并且可以采用傳感器來(lái)采集其工作時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)通過(guò)整理后在顯示器上進(jìn)行顯示。

3.3 井下風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用

井下風(fēng)門(mén)在使用過(guò)程中由于受到周?chē)h(huán)境影響，使其兩側(cè)的空氣會(huì)存在一定的壓差，由于風(fēng)門(mén)面積大，使其開(kāi)啟時(shí)會(huì)承受40kg左右的壓力，而當(dāng)井下風(fēng)門(mén)在開(kāi)啟時(shí)壓力會(huì)減小到5kg左右，這在很大程度上影響了井下風(fēng)門(mén)在使用中開(kāi)啟效率。煤礦生產(chǎn)企業(yè)為了將井下風(fēng)門(mén)中存在的這一問(wèn)題有效解決，有學(xué)者針對(duì)這一問(wèn)題設(shè)計(jì)出了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，同時(shí)通過(guò)小風(fēng)窗的設(shè)計(jì)來(lái)提高井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟效率，但是，本文在研究井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟情況過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用電動(dòng)風(fēng)門(mén)與氣缸傳統(tǒng)帶動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟的工作原理十分相似，通過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟操作，當(dāng)井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟角度達(dá)到90o時(shí)自動(dòng)停止開(kāi)啟操作，這時(shí)候的井下風(fēng)門(mén)可以完全滿足車(chē)輛或行人的正常通行。

4 結(jié)語(yǔ)

基于PLC控制技術(shù)的煤礦電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)提升作業(yè)，而且在這個(gè)過(guò)程中不僅可以更好的穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，同時(shí)還在很大程度上提高了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，這對(duì)提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]高世鷹.PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用[J].技術(shù)應(yīng)用，2012.

[2]聶少莉.淺談PLC控制技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用[J].工業(yè)技術(shù)，2013（12）.

[3]王海民.PLC在煤礦電氣自動(dòng)化過(guò)程中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）.

作者單位

天津市深藍(lán)電控設(shè)備技術(shù)有限公司 天津市 300380endprint

摘 要 隨著煤礦現(xiàn)代化設(shè)備的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，礦山在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)機(jī)電設(shè)備的要求也在不斷提高，而PLC這種自動(dòng)化設(shè)備不僅具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)其在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性可以滿足礦山生產(chǎn)需求。本文首先對(duì)PLC控制技術(shù)的概念進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后對(duì)PLC控制技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】礦山 PLC控制技術(shù) 電氣控制

1 前言

近年來(lái)，PLC控制技術(shù)及其控制模塊的開(kāi)發(fā)已成為電控設(shè)備廠家所親睞的對(duì)象，這樣不僅可以保證電氣控制設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)性能，同時(shí)也可以使自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中更加安全、穩(wěn)定、可靠，而PLC控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域，已成為煤礦產(chǎn)業(yè)在新時(shí)期發(fā)展中的必然趨勢(shì)。PLC控制系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)為煤礦或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配置的控制計(jì)算機(jī)，其在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的抗干擾能力及較好的可靠性，同時(shí)其也具有適應(yīng)性強(qiáng)、功能完善、接口功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，其對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量有著重要作用。

2 PLC控制技術(shù)的原理及功能

可編程控制器（PLC）在控制系統(tǒng)中取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制，PLC作為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)其具有獨(dú)特的微處理功能，通過(guò)采集外部的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行邏輯判斷，然后根據(jù)判斷結(jié)果將指令下達(dá)給各個(gè)不同的執(zhí)行元件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)控制功能。PLC控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不僅具有原電控系統(tǒng)的所有功能，同時(shí)還具備后備保護(hù)功能、多種曲線自動(dòng)設(shè)定功能、直觀顯示功能以及聲光故障報(bào)警功能等，所以PLC控制技術(shù)與傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)相比十分優(yōu)秀。PLC控制技術(shù)是一種較為完善的運(yùn)用數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)，其一般被廣泛運(yùn)用于設(shè)計(jì)工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用系統(tǒng)中，可編程序的儲(chǔ)存器可以通過(guò)多種形式來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，例如，數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出等方式，而且其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有通用性強(qiáng)、可靠性高、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)以及編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)同時(shí)還具備監(jiān)控和自動(dòng)診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)運(yùn)行異常，將會(huì)停止整個(gè)生產(chǎn)并發(fā)出警報(bào)訊號(hào)，能通過(guò)軟件進(jìn)行故障檢測(cè)和程序校驗(yàn)，所以PLC在煤礦電氣控制中的應(yīng)用具有很高的推廣性。圖1為PLC控制系統(tǒng)的框架示意圖。

3 PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用

3.1 提升機(jī)中的應(yīng)用

隨著PLC控制技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，煤礦企業(yè)利用可編程控制器與大功率晶閘管變流器對(duì)老式提升機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，其主要步驟如下：老式提升機(jī)在技術(shù)改造過(guò)程中保留了直流主電機(jī)及部分機(jī)械，在保證老式提升機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下對(duì)其進(jìn)行整體技術(shù)改造，然后將原有操作臺(tái)移除并更換新式操作臺(tái)，電樞回路在技術(shù)改造過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，同時(shí)也要通過(guò)添加轉(zhuǎn)換刀閘來(lái)實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的自由切換。然后，需要通過(guò)技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)老式提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵的控制，這樣可以使新系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中依舊可以使用老系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，以備新系統(tǒng)調(diào)整后無(wú)法滿足生產(chǎn)需求而導(dǎo)致停產(chǎn)事件的發(fā)生，而且在特殊情況下可以選擇永遠(yuǎn)保留老系統(tǒng)。老式提升機(jī)在進(jìn)行技術(shù)改造過(guò)程中盡量由維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行操作，讓維護(hù)技術(shù)人員可以參與老式提升機(jī)整個(gè)技術(shù)改造全過(guò)程，這對(duì)提高老式提升機(jī)的技術(shù)改造、安裝質(zhì)量有著重要作用，同時(shí)也可以讓維護(hù)技術(shù)人員快速掌握新系統(tǒng)的整體構(gòu)造，這對(duì)方便日后的維護(hù)、維修工作有著重要作用。PLC控制系統(tǒng)在安裝過(guò)程中要對(duì)其進(jìn)行全程的電控監(jiān)測(cè)，并且要密切監(jiān)測(cè)井筒位置開(kāi)關(guān)、行程以及其他機(jī)械潤(rùn)滑制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等，并要利用科學(xué)的手段來(lái)縮短新系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間，所以可以采用在線送電測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的檢測(cè)和校準(zhǔn)，這樣才能保證每個(gè)測(cè)量參數(shù)都與提升系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)相對(duì)應(yīng)。

3.2 運(yùn)帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，LZP系列盤(pán)式可控制動(dòng)裝置被煤礦企業(yè)應(yīng)用到了礦山電氣控制中，其中液壓站、制動(dòng)裝置以及電控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率有著重要作用。其中制動(dòng)裝置主要是通過(guò)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，然后可以使用液壓站的調(diào)節(jié)作用來(lái)改變兩者之間所產(chǎn)生的制動(dòng)力，正常情況下設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的正壓力為0，這個(gè)時(shí)候的系統(tǒng)油壓可以達(dá)到其峰值，制動(dòng)閘尚未打開(kāi)，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間可以保持1.3mm左右的間隔距離，當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)過(guò)程中，電液控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)操作人員的控制下達(dá)一系列控制指令，設(shè)備在接收到控制命令后會(huì)通過(guò)自動(dòng)減少油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備制動(dòng)控制。理論上，當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度達(dá)到40左右時(shí)，盤(pán)式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率可以達(dá)到10次/h，液壓控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)雙回路完全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能夠滿足運(yùn)帶式輸送機(jī)進(jìn)行軟制動(dòng)的工作需求，并且可以采用傳感器來(lái)采集其工作時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)通過(guò)整理后在顯示器上進(jìn)行顯示。

3.3 井下風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用

井下風(fēng)門(mén)在使用過(guò)程中由于受到周?chē)h(huán)境影響，使其兩側(cè)的空氣會(huì)存在一定的壓差，由于風(fēng)門(mén)面積大，使其開(kāi)啟時(shí)會(huì)承受40kg左右的壓力，而當(dāng)井下風(fēng)門(mén)在開(kāi)啟時(shí)壓力會(huì)減小到5kg左右，這在很大程度上影響了井下風(fēng)門(mén)在使用中開(kāi)啟效率。煤礦生產(chǎn)企業(yè)為了將井下風(fēng)門(mén)中存在的這一問(wèn)題有效解決，有學(xué)者針對(duì)這一問(wèn)題設(shè)計(jì)出了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，同時(shí)通過(guò)小風(fēng)窗的設(shè)計(jì)來(lái)提高井下風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟效率，但是，本文在研究井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟情況過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，利用電動(dòng)風(fēng)門(mén)與氣缸傳統(tǒng)帶動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟的工作原理十分相似，通過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟操作，當(dāng)井下風(fēng)門(mén)開(kāi)啟角度達(dá)到90o時(shí)自動(dòng)停止開(kāi)啟操作，這時(shí)候的井下風(fēng)門(mén)可以完全滿足車(chē)輛或行人的正常通行。

4 結(jié)語(yǔ)

基于PLC控制技術(shù)的煤礦電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)提升作業(yè)，而且在這個(gè)過(guò)程中不僅可以更好的穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，同時(shí)還在很大程度上提高了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，這對(duì)提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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