潘春濤

摘 要：本文通過(guò)介紹PLC技術(shù)的原理，分析PLC技術(shù)在煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出PLC技術(shù)在煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)中應(yīng)用的必然性，并從PLC的不同方面來(lái)分析其在煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)中的地位，最后提出PLC技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)展的新思路，以期促進(jìn)PLC技術(shù)在煤礦中的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù)；煤礦提升機(jī)；電控系統(tǒng)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.060

0 引言

在科技發(fā)達(dá)的今天，各行各業(yè)都與信息技術(shù)接軌，信息技術(shù)在當(dāng)前的時(shí)代下發(fā)揮著不可替代的作用。在此趨勢(shì)下，國(guó)內(nèi)外煤炭產(chǎn)業(yè)均將信息技術(shù)引入，許多煤炭企業(yè)將實(shí)際生產(chǎn)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。尤其是在礦井提升機(jī)系統(tǒng)控制的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)可謂是必不可少的，因此研究這一課題意義重大。

1 PLC技術(shù)與原理

PLC技術(shù)具有較好的可控性，在自動(dòng)化機(jī)械中屬于佼佼者，且適應(yīng)于多種復(fù)雜環(huán)境。PLC具有非常強(qiáng)的自我診斷能力，當(dāng)設(shè)備偏離正常運(yùn)行軌跡運(yùn)行時(shí)PLC會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這一功能降低了事故的發(fā)生率。PLC還能通過(guò)很多方式與機(jī)器連接，比最原始的控制系統(tǒng)增加了更多的優(yōu)點(diǎn)，能準(zhǔn)確、有效地分析信號(hào)、判斷信號(hào)，并且對(duì)機(jī)器發(fā)出正確的命令，從而達(dá)到精準(zhǔn)控制的效果。

PLC的輸入與輸出都是通過(guò)低壓電器發(fā)送和接收的，PLC運(yùn)用電子電路的原理來(lái)控制機(jī)械化的工藝，運(yùn)用電子電路技術(shù)能保證PLC的電路具有抗干擾的作用。PLC具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率小、使用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制機(jī)械在高強(qiáng)度的工作環(huán)境下容易產(chǎn)生故障，不僅提高了生產(chǎn)成本，還會(huì)影響工作效率，因此通過(guò)綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，以PLC為主要控制系統(tǒng)設(shè)備將在未來(lái)的煤礦企業(yè)中占據(jù)重要地位。

2 PLC技術(shù)在煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般來(lái)說(shuō)，PLC的輸入信號(hào)有60個(gè)，輸出信號(hào)為50個(gè)，根據(jù)電控系統(tǒng)的要求，PLC的保護(hù)模塊和控制模塊連接、傳感設(shè)備和開(kāi)關(guān)設(shè)備連接作為信號(hào)輸出裝置，PLC再與控制繼電器、輸出繼電器、信號(hào)回路、控制回路、高壓換向器等連接，從而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)、信號(hào)都在PLC的監(jiān)控范圍內(nèi)。圖1為煤礦提升機(jī)的電控系統(tǒng)示意圖。

由圖1可以清楚地看出操作臺(tái)模塊是整個(gè)電控系統(tǒng)的主導(dǎo)模塊，提升機(jī)是整個(gè)電控系統(tǒng)的終端，操作臺(tái)發(fā)出信號(hào)然后經(jīng)過(guò)檢測(cè)信號(hào)、高壓轉(zhuǎn)換器、加速接觸器、制動(dòng)電源和跳閘制動(dòng)，最后達(dá)到提升機(jī)，這些信號(hào)都是雙向反饋的，操作臺(tái)依靠PLC來(lái)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的正常工作。

2.2 PLC技術(shù)的確定

PLC的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊等四部分。具有輸出和接收信號(hào)的結(jié)構(gòu)有基本單元（輸出點(diǎn)為35，接收點(diǎn)為35）、擴(kuò)展單元（輸出點(diǎn)為20，接收點(diǎn)為20）、擴(kuò)展模塊（輸出點(diǎn)為20，接收點(diǎn)為0）。特殊功能模塊由3個(gè)部分組成，且在電控系統(tǒng)中的作用不同。在PLC中，需要用到編程器來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)中的編程工作，在煤礦生產(chǎn)中，最常見(jiàn)的就是C60P-CDR型號(hào)的編程器，這一型號(hào)的編程器滿足煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)中所有的編程需求。

2.3 軟件設(shè)計(jì)

PLC主要對(duì)煤礦提升機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制，在生產(chǎn)過(guò)程中，PLC嚴(yán)格控制著提升機(jī)的速度位置，以對(duì)煤礦提升機(jī)的安全進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際工程中，筆者根據(jù)實(shí)際要求，對(duì)煤礦提升機(jī)電控系統(tǒng)PLC軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，對(duì)PLC進(jìn)行自我檢查，檢查PLC的信號(hào)輸入和保護(hù)功能是否正常，如果正常，則可以進(jìn)行下一步操作；如果不正常，則先安檢。然后，機(jī)器運(yùn)行中當(dāng)提升信號(hào)收發(fā)時(shí)，提升機(jī)就開(kāi)始按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行工作。下面是PLC控制提升機(jī)的五個(gè)步驟：第一個(gè)階段是對(duì)提升機(jī)的加速階段的控制，此時(shí)系統(tǒng)切換頻繁；第二階段是對(duì)提升機(jī)勻速提升的控制，提升機(jī)進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)指令單一；第三階段中提升機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)，需要PLC提供低頻信號(hào)，控制提升機(jī)減速；第四階段是提升機(jī)低速滑行階段；第五階段是提升機(jī)卸貨階段，標(biāo)志著提升機(jī)在PLC的控制中完成了一次工作。

PLC在工作過(guò)程中，其運(yùn)用時(shí)間信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)等信號(hào)加以分析計(jì)算，并在同實(shí)際情況進(jìn)行比較，不斷修改工作過(guò)程中煤礦提升機(jī)的位置、速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦提升機(jī)的控制。

2.4 應(yīng)用效果

首先，PLC技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中對(duì)提升機(jī)起到了重要作用，其優(yōu)點(diǎn)十分明顯，不僅縮小了整個(gè)電控系統(tǒng)的占用空間，還簡(jiǎn)化了電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，大大降低了系統(tǒng)故障幾率；其次，在煤礦生產(chǎn)中引入PLC，使得在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中控制系統(tǒng)指令更加嚴(yán)密、直接，使得各個(gè)程序的運(yùn)作更加協(xié)調(diào)，使得檢修時(shí)間大大縮短，生產(chǎn)效率大幅度提高；最后，在電控系統(tǒng)中引入PLC，使得提升機(jī)發(fā)出的信號(hào)與控制系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系，以保證信號(hào)專線專用，避免了操作人員帶來(lái)的隱患，提高了提升機(jī)的自動(dòng)化水平，為礦井中提升機(jī)的安全使用提供了保障，還減少了設(shè)備維修時(shí)所需要的工作量，達(dá)到了節(jié)能的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)在煤礦提升機(jī)的電控系統(tǒng)中有著重大作用，其為工業(yè)技術(shù)的改良與科學(xué)理論結(jié)合的產(chǎn)物，在煤礦產(chǎn)業(yè)中，PLC技術(shù)不僅起到了優(yōu)化控制系統(tǒng)的的作用，還降低了對(duì)操作人員的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相信PLC技術(shù)能夠在各領(lǐng)域得以推廣與應(yīng)用，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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