王峰

摘要：在現(xiàn)代自動(dòng)化領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的背景下，控制技術(shù)也逐步增多，PLC技術(shù)就是其中的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在長(zhǎng)期應(yīng)用中也逐步完善及發(fā)展，并在礦山機(jī)電控制中得到了高效應(yīng)用，為煤礦事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。本文先分析了PLC的工作原理，然后對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機(jī)電控制;應(yīng)用

1 PLC工作原理

首先，輸入采樣。該環(huán)節(jié)系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描和讀取，然后儲(chǔ)存至 I/O 單元。在 PLC 控制鏈條中，輸入采樣是最重要、最基本的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)輸入后即定性，后期輸入數(shù)據(jù)的變化都不會(huì)導(dǎo)致 I/O 單元數(shù)據(jù)的變化。操作時(shí)輸入脈沖信號(hào)時(shí)應(yīng)注意寬度需超過PLC掃描周期，以免系統(tǒng)無法讀入;其次，用戶程序執(zhí)行。PLC 系統(tǒng)在該環(huán)節(jié)根據(jù)梯形圖模式掃描用戶程序，先對(duì)左邊控制線路進(jìn)行掃描，遵循左右、上下這一順序利用邏輯運(yùn)算處理控制線路，按照結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)軟盤內(nèi)邏輯線圈的狀態(tài)實(shí)施刷新。與此同時(shí)，用戶執(zhí)行程序時(shí)，I/O中輸入采樣狀態(tài)以及數(shù)據(jù)無改變，所以在執(zhí)行相關(guān)程序時(shí)假設(shè)立即使用 I/O指令即可直接存取 I/O點(diǎn);最后，輸出刷新。PLC控制系統(tǒng)中，輸出刷新環(huán)節(jié)是CPU最后一個(gè)運(yùn)作環(huán)節(jié)。CPU在該階段根據(jù)存入 I/O中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)施刷新，并將輸出鎖存，經(jīng)由輸出電路驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。

2 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

2.1在礦山提升機(jī)改造中的應(yīng)用

伴隨PLC技術(shù)的創(chuàng)新，技術(shù)能效也在逐步增強(qiáng)，自動(dòng)化控制的技術(shù)措施及手段因此而豐富化，基于大功率晶閘管變流器及可編程就控制器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山老舊提升機(jī)中原繼電器的優(yōu)化及改造，提高舊系統(tǒng)的運(yùn)行效率，改善原有落后的系統(tǒng)模式。在實(shí)際改造階段，需先將舊操作臺(tái)挪走，重新創(chuàng)設(shè)新型操作臺(tái)，結(jié)合既有參數(shù)調(diào)整電樞回路，并在系統(tǒng)中增加轉(zhuǎn)換刀閘，增設(shè)新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘，由此實(shí)現(xiàn)在新舊這兩個(gè)系統(tǒng)中對(duì)工作模式的自由轉(zhuǎn)換。與此同時(shí)，還需以多路航空插頭切換性的控制新舊系統(tǒng)，形成對(duì)提升制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵的控制能力。新舊系統(tǒng)的銜接性配合中，即使新系統(tǒng)正在調(diào)試，舊系統(tǒng)的運(yùn)行及工作狀態(tài)也不會(huì)被改變，舊系統(tǒng)可以看成是對(duì)新系統(tǒng)調(diào)試中的一種填補(bǔ)，舊系統(tǒng)在部分特殊狀況中也應(yīng)采取永久性保留措施。在對(duì)礦山提升機(jī)進(jìn)行改造的過程中，因應(yīng)用了PLC技術(shù)，安裝及改造作業(yè)都需由專業(yè)維護(hù)人員負(fù)責(zé)，不僅需全程參與，更需對(duì)改造工作進(jìn)行監(jiān)督。在實(shí)際安裝作業(yè)中，都做好電控監(jiān)測(cè)工作，井筒位置開關(guān)、機(jī)械潤(rùn)滑制動(dòng)系統(tǒng)工作狀態(tài)等情況等需納入到監(jiān)測(cè)范疇中，提高系統(tǒng)調(diào)試效率，縮短調(diào)試時(shí)間。在對(duì)傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)及校準(zhǔn)的過程中，可采取在線送電的方式，提高提升系統(tǒng)與測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)性。舊系統(tǒng)作業(yè)中的整個(gè)流程都應(yīng)檢驗(yàn)到位，以免存在難以切換、錯(cuò)誤性切換的情況。在線調(diào)試時(shí)，可運(yùn)用可編程控制系統(tǒng)及提升機(jī)舊系統(tǒng)，確保提升信號(hào)控制系統(tǒng)與裝卸載系統(tǒng)的調(diào)試工作都能一次完成，盡可能的縮短調(diào)試時(shí)間。除此之外，可利用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)檢測(cè)傳動(dòng)回路閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，保證全系統(tǒng)空載、重載測(cè)試的運(yùn)行效率。

2.2在組合智能開關(guān)中的應(yīng)用

機(jī)電液一體化技術(shù)的應(yīng)用，為礦山機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展提供了更多可能，尤其是組合智能開關(guān)，便于結(jié)合綜采工作面的具體狀況，有針對(duì)性且靈活的選擇控制模式及系統(tǒng)，控制模式通常分為單、多回路控制及單機(jī)、雙機(jī)回路控制模式。當(dāng)?shù)V山工作面浮煤數(shù)量超標(biāo)、片幫情況發(fā)生且作業(yè)環(huán)境較差時(shí)，刮板輸送機(jī)極易出現(xiàn)被壓死的情況，通過對(duì)雙極雙速雙回路啟動(dòng)模式進(jìn)行選擇，可在速度較低的情況下啟動(dòng)力矩，在部分特殊施工情況下自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚龠\(yùn)行。采用 PLC技術(shù)組建智能化組合開關(guān)，操作如下：首先將切換開關(guān)調(diào)整至“高速”運(yùn)行狀態(tài)，按照以電流為主、時(shí)間為輔的控制方式實(shí)現(xiàn)低速擋自動(dòng)向高速擋的切換。摁下遠(yuǎn)方啟動(dòng)按鈕，閉合先導(dǎo)電路繼電器，PLC 端接收到啟動(dòng)命令，釋放機(jī)頭以及機(jī)尾部分的漏電檢測(cè)繼電器，其中機(jī)頭部分的低速中間繼電器以及低速主接觸器即可閉合，在這種狀態(tài)下機(jī)頭電機(jī)處于低速運(yùn)行模式。短暫延時(shí)后，機(jī)尾部分的低速中間繼電器以及低速主接觸器隨之閉合，此時(shí)機(jī)頭與機(jī)尾部分的電機(jī)均處于低速運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電流在低速啟動(dòng)狀態(tài)下降至PLC限定值，就會(huì)釋放機(jī)頭以及機(jī)尾部分的中間繼電器，此時(shí)主接觸器以及電機(jī)低速繞組均處于斷開狀態(tài)，高速中間繼電器也將處于閉合狀態(tài)，電機(jī)在主接觸器閉合的情況下切換至高速運(yùn)行狀態(tài)。無論何種控制方式，只需啟動(dòng)隔離換向開關(guān)手柄，即可終止相應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)就地停止功能。礦業(yè)生產(chǎn)中可將各回路先導(dǎo)線與一體化通訊控制系統(tǒng)相連接，實(shí)施綜合監(jiān)測(cè)和控制，即可保障通信，又具有預(yù)警功能，安全生產(chǎn)得到有效保障。

2.3 在井下風(fēng)門自動(dòng)啟閉中的應(yīng)用

在礦山機(jī)電控制階段，大多數(shù)的井下風(fēng)門都不具備自動(dòng)啟閉的功能，需人工操作完成啟動(dòng)及關(guān)閉的動(dòng)作，但是井下本身負(fù)壓高，操作開啟及關(guān)閉時(shí)十分困難，操作不當(dāng)時(shí)也極有可能導(dǎo)致風(fēng)門損壞情況的發(fā)生。將PLC技術(shù)與紅外傳感器相互結(jié)合，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)態(tài)信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)，而后基于可編程控制器，就能夠形成對(duì)風(fēng)門啟閉的控制能力，充分保障人、車的通行安全。為了切實(shí)解決風(fēng)門在人力作用下無法保持開啟的問題，可轉(zhuǎn)換思路運(yùn)用氣缸傳動(dòng)將風(fēng)門開啟，借助小風(fēng)扇將風(fēng)門開啟，其原理與電動(dòng)風(fēng)門十分相似。通常系統(tǒng)會(huì)發(fā)出控制指令，電磁閥及油缸被驅(qū)動(dòng)開始進(jìn)行活塞運(yùn)動(dòng)，最終將風(fēng)門開啟，當(dāng)其角度為將90°時(shí)，風(fēng)門不會(huì)再繼續(xù)開啟，車輛及行人可以通行。在關(guān)閉風(fēng)門的過程中，同樣由系統(tǒng)發(fā)出指令，形成對(duì)電磁閥轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的控制力，帶動(dòng)油缸活塞向回運(yùn)動(dòng)，風(fēng)門隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并關(guān)閉。

3結(jié)語

綜上所述，在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用PLC技術(shù)已經(jīng)成為主流趨勢(shì)，這直接帶動(dòng)著礦山機(jī)電控制系統(tǒng)的創(chuàng)新及發(fā)展，系統(tǒng)運(yùn)行效率也明顯提高，無論是在本文提到的幾個(gè)方面，還是未提到的控制層面，PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)都不容忽視，相信在技術(shù)不斷改善及發(fā)展的進(jìn)步階段，PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值必將有所提高。

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