王平

【摘要】伴隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，礦山行業(yè)的發(fā)展速度也在不斷加快，機電設備在礦山的開挖和管理工作中的應用也越來越廣泛，要求也在不斷提高。而科技的日新月異，PLC控制技術不斷升級，PLC技術以其方便靈活、操作性強等優(yōu)點在礦山機電設備的應用中迅速凸顯。文章就PLC控制技術在礦山管理工作中的應用進行了分析探討。

【關鍵詞】礦山 機電設備 PLC控制技術 特點

一、遠程控制技術在礦山機電設備中的應用分類

（一）GIS遠程控制技術在礦山機電設備中的應用

GIS遠程控制技術，是礦山地理信息系統(tǒng)的延續(xù)和發(fā)展，由開始的圖像采集、地理環(huán)境信息采集、綜合評估與分析發(fā)展到有了定性、定量、定位的全面管理和控制的功能。礦山機電設備管理和控制平臺集合了多項技術，并隨之研究的不斷深入，相應的技術被應用于實踐當中，一定會取得非常好的經(jīng)濟效益。其工作方法是：將監(jiān)控終端安裝在各類礦山機電設備上來進行機電設備的使用情況、運行時間和狀態(tài)、位置等一些信息的采集，并通過無線和有線等方式發(fā)送到地面平臺，通過該平臺對搜集到的數(shù)據(jù)進行處理，管理人員可以隨時對機械設備進行監(jiān)測與控制。在礦山機電設備管理方面，GIS技術，還處于初級階段，需要更深入的發(fā)展。

（二）物聯(lián)網(wǎng)遠程控制技術在礦山機電設備中的應用

物聯(lián)網(wǎng)，實際上是通過信息傳感器對外界的事物進行定位、紅外線感應、激光掃描等，利用接入技術，把互聯(lián)網(wǎng)與任何物聯(lián)系起來的一種新的形式。從而實現(xiàn)了覆蓋性的對世界萬物信息控制和連接的作用，通過這個信息控制網(wǎng)絡，我們可以實現(xiàn)遠程指揮，降低人力勞動，提高工作效率，突出物聯(lián)網(wǎng)的實際操作意義。

此外，還有PLC控制技術在礦山機電設備中的應用，以下會單獨來講PLC控制技術。

二、PLC的概念

PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。

三、PLC控制技術的特點

計算機技術發(fā)展的新成果不斷的應用于PLC的設計及制造中，使運算速度更快、存儲容量更大、智能化更強的礦山機電設備不斷涌現(xiàn)。目前，已有大量的PLC應用于計算機集散控制系統(tǒng)DCS，Distributed Control System）當中。PLC控制技術包含了非常多的優(yōu)點且得到廣泛應用，例如：編程簡單，投資少，抗干擾能力強，結(jié)構(gòu)靈活，操作靈活方便，具有可以在線進行修改、柔性好等特點，可以用在礦山上的各種數(shù)字控制領域，實現(xiàn)溫度控制、位置控制等，以便更好地開采而降低勞動強度。

四、PLC控制技術在礦山機電設備中的應用

礦山機電是個比較大的概念性東西，它可以細分出很多內(nèi)容，在礦區(qū)中，各類機電設備都和它聯(lián)系緊密，因此，礦山機電設備控制技術的應用不僅降低了人員的安全風險，同時也減少了國家經(jīng)濟的損失。隨著PLC控制技術的不斷革新，它幾乎可以完成礦山機電設備控制領域的所有任務，而且在很多情況下，PLC可以取代工業(yè)控制計算機作為主控器來完成復雜的礦山機電設備控制任務，從結(jié)構(gòu)上PLC可分為固定式和組合式兩種，固定式是將CPU板、顯示板、內(nèi)存塊、電源、I/O板等，這些部分組合在一起形成一個不可拆卸的整體，組合式是將包括CPU模塊、內(nèi)存板、電源模塊、底板或是機架和I/O模塊按照一定規(guī)則組裝配置，無論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。下面具體介紹一種PLC礦山機電設備控制中的應用：這里介紹的PLC技術在礦山機電設備中的引用實例是井下風門自動啟閉功能的實現(xiàn)。井下風門的啟閉一直是我們優(yōu)化的方向，目前井下使用的風門大多數(shù)是由人工操作的，而由于負壓大，開門的操作力也相當大，這使得不僅開啟和關閉準度不易把握，操作也極其不方便，而且還很容易損壞風門，從業(yè)人員的安全也得不到有效保障。鑒于傳統(tǒng)技術諸多的不便和缺陷，我們將PLC技術引入到井下風門自動啟閉的功能實現(xiàn)上來，通過對井下風門結(jié)構(gòu)的分析，我們采用遠紅外線傳感器對來往的車輛進行動態(tài)檢測，把數(shù)據(jù)輸送到PLC中，利用PLC自動控制的特點實現(xiàn)對井下風門的自動啟閉，完成對風門的自動化控制，節(jié)省人力物力的情況下，還保障了車輛和人員的安全。這項技術的大致原理如下：當利用遠紅外線檢測到風門需要開啟時，PLC就會把信號傳送到二位五通雙控電磁閥，電磁閥就會打到供氣的位置，相應的氣缸活塞就會向外運動，就會打開設在風門上的小窗。根據(jù)風門的結(jié)構(gòu)設計，當小窗開啟到與風門夾角成300時，小窗就會被固定銷擋住，無法繼續(xù)打開，這時行走支點繼續(xù)向前移動，從而帶動風門開啟。由于風門上的小窗已經(jīng)打開，風門內(nèi)外的壓差基本消失，所以風門很容易就可以開啟。當風門開啟角達到900時自動停止動作，車輛和行人可以通行。當檢測到風門需要關閉時，PLC將控制信號傳輸?shù)蕉晃逋p控電磁閥使其換向，控制壓氣進入汽缸的另一端，汽缸的活塞帶動行走部分向回移動，先是小窗被關嚴，然后帶動風門轉(zhuǎn)動，直到風門完全被關嚴為止。從上面的技術原理我們可以看到，我們成功的把PLC技術的自動檢測和控制的特點應用到了風門的啟閉中，解決了以前人工不方便等缺陷。我們采用了小窗這個特殊裝置，大大減少了風門內(nèi)外的壓差，有效的減少了開啟機構(gòu)的強度和氣缸的操作力，這也一定程度上提高了設備的使用壽命。

四、結(jié)束語

我國對礦山機電設備的應用量很大，目前一些傳統(tǒng)的技術已經(jīng)不能滿足我們對礦山機電設備現(xiàn)代化的要求。而礦山機電設備采用PLC技術之后，大大簡化了復雜的繼電器邏輯，提高了系統(tǒng)可靠性，也一定程度上優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，這符合我們對礦山機電設備現(xiàn)代化的要求。隨著PLC技術的日漸成熟，它獨特的優(yōu)勢會讓它有廣闊的前景，對礦山機電的應用和改造有著積極的意義。

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