賀廣洋

（山東能源臨礦集團(tuán)菏澤煤電有限公司彭莊煤礦，山東 菏澤 274700）

在礦山機(jī)電節(jié)能控制中利用PLC技術(shù)之前，需要對(duì)PLC技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用效果進(jìn)行深入的分析以及研究，并且還需要結(jié)合礦山機(jī)電節(jié)能的應(yīng)用情況開展針對(duì)性較強(qiáng)的優(yōu)化工作，從而使得能源消耗量能夠得到有效的降低。在井下風(fēng)門設(shè)備和老式提升機(jī)設(shè)備中利用PLC技術(shù)能夠充分地展現(xiàn)出先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢，從而凸顯新時(shí)代背景下礦山機(jī)電節(jié)能的運(yùn)用效果。

1 PLC技術(shù)的概述

1.1 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC是可編程邏輯控制器，屬于計(jì)算機(jī)發(fā)展的范疇中，被廣泛的用于當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)和控制模塊中。在當(dāng)前時(shí)代下，PLC技術(shù)得到了有效的發(fā)展和進(jìn)步，已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的邏輯控制中，還融入了有關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制方面的功能。為了彰顯出這些功能的優(yōu)勢，在實(shí)際實(shí)施的過程中需要通過數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)來搭建完整性的電子操作平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)的要求和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)來提升運(yùn)用的質(zhì)量[1]。在PLC技術(shù)實(shí)施過程中可以使用可編程的儲(chǔ)存器，按照儲(chǔ)存器內(nèi)部的各種機(jī)械指令完成邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)的控制，另外還可以通過模擬性或者是數(shù)字化的模式完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出來操控在現(xiàn)場生產(chǎn)中的各種設(shè)備和機(jī)器。對(duì)于PLC技術(shù)的外圍設(shè)計(jì)來說，主要是和工業(yè)設(shè)計(jì)和操作形成一個(gè)完整性的系統(tǒng)，并且還要進(jìn)行功能上的不斷擴(kuò)張和以及創(chuàng)新，通過PLC技術(shù)來完成實(shí)際操作過程。從中可以看出PLC技術(shù)主要是通過各種程序的指令來控制和操作各種機(jī)械設(shè)備，從而使機(jī)械設(shè)備能夠形成一個(gè)完整的體系，更加提高實(shí)際工作效果和工作水平。PLC技術(shù)應(yīng)用是非常廣泛的，可用于邏輯控制領(lǐng)域和數(shù)據(jù)控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)可以運(yùn)用數(shù)據(jù)的采樣和程序的執(zhí)行完成數(shù)據(jù)的輸出，可以劃分為CPU輸入和輸出板塊等等。隨著我國大型科技水平的不斷進(jìn)步，PLC技術(shù)逐漸朝著小型化的方向而不斷的發(fā)展，更加注重的是PLC技術(shù)本身應(yīng)有的功能，在我國PLC技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中推出了多種控制模塊，并且PLC技術(shù)也會(huì)逐漸調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化方向而不斷的發(fā)展和延伸，最大程度便捷了日常的工作行為和操作過程。

1.2 PLC技術(shù)在礦山行業(yè)中的利用背景

隨著我國當(dāng)前PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，在各行各業(yè)中得到了廣泛性的利用，在我國數(shù)控技術(shù)大力發(fā)展的背景下，各個(gè)行業(yè)根據(jù)PLC技術(shù)特點(diǎn)形成了獨(dú)特性的技術(shù)方案以及優(yōu)化方案，被定義為數(shù)字編程技術(shù)方式，能夠?qū)⑦\(yùn)算和計(jì)算進(jìn)行相互融合，也可以達(dá)到良好的控制效果，屬于當(dāng)前時(shí)代下較為新型的控制器設(shè)備。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)相關(guān)工作人員所發(fā)出來的數(shù)字指令，完成終端的輸入程序和輸出程序在礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行控制中的工作行為以及工作流程。隨著我國當(dāng)前煤礦事業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦行業(yè)所面臨的競爭局面逐漸朝著激烈的方向而不斷發(fā)展，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)需求和機(jī)電設(shè)備要求越來越高，控制系統(tǒng)智能化逐漸成為工業(yè)領(lǐng)域中的主導(dǎo)者，PLC技術(shù)作為計(jì)算機(jī)的新型控制技術(shù)，已經(jīng)在礦山機(jī)電節(jié)能控制中占據(jù)了影響性的主導(dǎo)地位。不僅有助于滿足礦山實(shí)際生產(chǎn)需求和生產(chǎn)要求，還有助于實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不斷革新以及創(chuàng)造[2]。PLC技術(shù)在實(shí)際實(shí)施過程中在節(jié)能方面能夠多方位的滿足實(shí)際工作需求，隨著礦山企業(yè)對(duì)機(jī)電自動(dòng)化要求的越來越高傳統(tǒng)的繼電器在礦山中很難滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需求和要求了，因此PLC技術(shù)作為自動(dòng)化的控制器，采取模塊化的組織結(jié)構(gòu)，非常靈敏和便捷性的操控相關(guān)的系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)，柔和性較好，并且在后續(xù)實(shí)施過程中能夠根據(jù)實(shí)際工作需求以及工作的重要指令進(jìn)行在線修改編程，簡易的語言優(yōu)勢較為突出。PLC技術(shù)在當(dāng)前礦山機(jī)電控制中能夠多方位的提升最終的經(jīng)濟(jì)效益，滿足各方各面對(duì)于PLC這種需求以及要求。

在PLC技術(shù)程序設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)用性較強(qiáng)，并且抗干擾性能較高，這類優(yōu)勢有助于提升PLC技術(shù)在礦山生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的匹配系數(shù)，能夠代替以往的機(jī)電設(shè)備控制方法，在實(shí)際工作中能夠得到廣泛性的推廣及利用，并且也是各個(gè)煤礦行業(yè)大力發(fā)展的新型技術(shù)。礦山機(jī)電設(shè)備中融入PLC技術(shù)能夠完成以往的控制任務(wù)，相比于傳統(tǒng)的繼電器來說，程序并不是那么復(fù)雜，主要的工作原理是將各個(gè)機(jī)械設(shè)備的操控系統(tǒng)進(jìn)行相互的銜接，通過串聯(lián)的方法起到重要的控制效果，整個(gè)操作方式非常的便捷。從中可以看出PLC技術(shù)在當(dāng)前機(jī)電技能控制中的合理性和優(yōu)越性較為明顯，能夠推動(dòng)后續(xù)節(jié)能工作的有序?qū)嵤?/p>

2 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能控制中的運(yùn)用特點(diǎn)

在進(jìn)行繼電氣控制系統(tǒng)實(shí)施期間，所采用的設(shè)備屬于傳統(tǒng)繼電器設(shè)備，能根據(jù)以往的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成電氣控制圖的有效融入之后，再采取人工布線的方式進(jìn)行有效的操作和固定組裝各種機(jī)電設(shè)備，在此流程中要實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化性配置方式出現(xiàn)能源消耗等問題，利用PLC技術(shù)要對(duì)以往的工作模式進(jìn)行不斷的改造及創(chuàng)造。在儲(chǔ)存器中，要合理的利用機(jī)電設(shè)備來進(jìn)行功能性的調(diào)整以及優(yōu)化，針對(duì)程序和部分接線機(jī)有效修改以及調(diào)整，從而保證軟件利用能夠具備合理性和創(chuàng)新性的特征，完成預(yù)期的控制目標(biāo)[3]。在煤礦機(jī)電設(shè)備節(jié)能控制中，PLC技術(shù)的靈活性和通用性是非常明顯的，再加上其結(jié)構(gòu)具有多元性的特征，可以在各個(gè)模式下完成機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制目標(biāo)，節(jié)約了不必要能源的消耗，也達(dá)到了預(yù)期的工作效果和工作狀態(tài)。

3 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能控制中的應(yīng)用

3.1 控制系統(tǒng)分析

在進(jìn)行機(jī)電節(jié)能控制PLC控制程序設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)的合理性設(shè)計(jì)，從而為后續(xù)設(shè)備使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。控制系統(tǒng)可分為工業(yè)現(xiàn)場和控制器兩個(gè)組成部分，除了各種電動(dòng)機(jī)和機(jī)電節(jié)能控制應(yīng)用之外，還需要控制光感傳感器和光電傳感器來檢測各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況以及在設(shè)備實(shí)施過程中所存在的問題以及偏差。在實(shí)際實(shí)施過程中，要通過PLC技術(shù)利用繼電器和傳感器的本身功能來控制好各個(gè)對(duì)象，防止在設(shè)備后續(xù)運(yùn)行時(shí)存在諸多的偏差以及困擾，降低設(shè)備的運(yùn)用效果。利用PLC技術(shù)首先要進(jìn)行信息的有效性輸入，根據(jù)采集到的信息來明確各個(gè)控制對(duì)象的信息之后，再反饋到控制對(duì)象中，將處理好的信息傳送到上一級(jí)別的監(jiān)控設(shè)備中，之后發(fā)出綜合性的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的綜合性控制。在使用時(shí)需要利用PLC技術(shù)分析不同的指令做好判斷工作，從而為后續(xù)控制工作實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在現(xiàn)場控制實(shí)施時(shí)，除了控制現(xiàn)場功能之外，還需要進(jìn)行控制室的有效處理，融入計(jì)算機(jī)打印機(jī)和其他的監(jiān)控設(shè)備，從而提升實(shí)際工作效果和工作水平，接收PLC所傳遞到的信息同時(shí)要進(jìn)行控制對(duì)象的有效輸出，明確控制對(duì)象的各個(gè)參數(shù)，當(dāng)控制對(duì)象發(fā)出故障警告時(shí)，要發(fā)出相對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，從而方便維修人員適用到現(xiàn)場中進(jìn)行有效的處理和應(yīng)對(duì)，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)性運(yùn)行。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)向遵從這一理念更加科學(xué)有序的進(jìn)行日常的設(shè)計(jì)，從而保證控制效果的提升。

在這一系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，利用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)變頻器來進(jìn)行頻率的調(diào)節(jié)和控制，利用PLC輸出的模擬性信號(hào)為主要的輸入信號(hào)，機(jī)電節(jié)能控制調(diào)速器要對(duì)驅(qū)動(dòng)物料傳送帶進(jìn)行有效的控制，并且還要融入自我保護(hù)功能和電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能，通過接收PLC信號(hào)來保證電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性運(yùn)行。另外還要反饋?zhàn)陨淼墓ぷ鳡顟B(tài)信息，當(dāng)發(fā)生一些故障時(shí)要傳遞故障信號(hào)。由于機(jī)電節(jié)能控制調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子供電頻率來進(jìn)行實(shí)際工作的，因此在實(shí)際實(shí)施時(shí)要保持有限的轉(zhuǎn)差功率，通過高效率和寬范圍的性能來保證系統(tǒng)的平穩(wěn)性運(yùn)行。在實(shí)際工作中要采取較高性能的PLC技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場的概況以及實(shí)施的流程，選擇合適的生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用數(shù)據(jù)采集模塊，制定與之匹配的變頻器，提升控制效果和工作質(zhì)量。

3.2 PLC控制程序的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)工作中，需要融入step7編程語言，從而保證控制效果的提高。在實(shí)際實(shí)施過程中，需要在windows環(huán)境下應(yīng)用于通用的微機(jī)中，這種編程語言不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的廣泛性流通和通信，在后續(xù)工作中，還可以通過某一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的控制，采集多方位的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多方位管理以及融合。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)時(shí)，要采取模塊化的設(shè)計(jì)理念，以模塊化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理以及采集。PLC程序設(shè)計(jì)，主要是對(duì)各種設(shè)備信號(hào)進(jìn)行有效的整合以及分析，明確輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行多方位的控制以及判斷。同時(shí)還需要通過各種設(shè)備的控制來滿足相關(guān)各種任務(wù)的操作需求。除了接受上位PC功能之外，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，根據(jù)不同控制對(duì)象進(jìn)行全過程和全自動(dòng)的積極采樣工作。PLC設(shè)計(jì)程序要分為機(jī)電節(jié)能控制設(shè)定和機(jī)電節(jié)能控制處理模塊等等各個(gè)模塊，要充分的發(fā)揮各自的功能，從而起到一體化設(shè)計(jì)和控制的效果，提升實(shí)際運(yùn)用水平和運(yùn)用質(zhì)量。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要任務(wù)要通過開關(guān)信號(hào)的輸入而判斷當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，之后，再控制接觸器和繼電器等等，提升現(xiàn)場控制的效果和水平。另外還要接受上機(jī)位的控制命令，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的控制效果，在進(jìn)行機(jī)電節(jié)能控制給定模塊處理工作中要確定好機(jī)電節(jié)能控制的最終工作模式，通過調(diào)用機(jī)電節(jié)能控制來設(shè)置相對(duì)應(yīng)的工作模型。機(jī)電節(jié)能控制設(shè)計(jì)模塊要接收由模擬量輸入模塊的傳感器信息而得出來的完整性信號(hào)，之后再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量傳送給變頻器，完成整個(gè)控制過程。

3.3 以在彭莊煤礦各個(gè)設(shè)備中的利用為例

3.3.1 空氣壓縮機(jī)設(shè)備的利用

PLC技術(shù)要充分的發(fā)揮自身的優(yōu)勢廣泛的用于空氣壓縮機(jī)設(shè)備中，空氣壓縮機(jī)是利用的是單片機(jī)設(shè)備和工業(yè)控制機(jī)作為主要的主體，核心內(nèi)容為氣源裝置設(shè)備，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，空氣壓縮機(jī)設(shè)備要利用自身的運(yùn)動(dòng)形式將各種機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動(dòng)能，之后再采取礦山開采和其他操作動(dòng)力共同支持的模式來保證實(shí)際工作有序進(jìn)行。在PLC技術(shù)合理應(yīng)用的過程中，要在以往以往傳統(tǒng)繼電器控制設(shè)備中進(jìn)行不斷優(yōu)化以及調(diào)整，解決存在于以往設(shè)備運(yùn)行過程中的問題，從根本上減少故障發(fā)生次數(shù)以及幾率，從而提升節(jié)能設(shè)備的性能，保證各機(jī)電設(shè)備的各個(gè)站平穩(wěn)和安全的運(yùn)行。

3.3.2 主副井提升機(jī)利用

在主副井提升機(jī)設(shè)備使用過程中，利用PLC技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備起到重要的控制和調(diào)整作用，在保持以往主電機(jī)設(shè)備的機(jī)械動(dòng)能基礎(chǔ)上優(yōu)化供電器各個(gè)設(shè)備行情況，并且根據(jù)數(shù)據(jù)控制類型來采用大功率晶閘管變流器設(shè)備。在使用過程中需要秉承著科學(xué)性和合理性的原則，更好地完成礦山機(jī)電設(shè)備節(jié)能控制目標(biāo)。另外還需要對(duì)以往的運(yùn)用模式進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化，才能更加貼合與實(shí)際的工作需求和工作要求。

3.3.3 井下風(fēng)門設(shè)備的利用

在井下風(fēng)門設(shè)備利用的過程中，由于周邊工作環(huán)境是較為復(fù)雜的，很容易對(duì)設(shè)備本身運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，因此需要根據(jù)實(shí)際的風(fēng)門面積合理的利用PLC技術(shù)來起到重要的優(yōu)化和改進(jìn)作用。在應(yīng)用時(shí)要削弱以往的風(fēng)門，開啟壓力改進(jìn)相關(guān)設(shè)備的面積，并且還要滿足設(shè)備運(yùn)行年限的要求，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

4 結(jié)語

在當(dāng)前礦山機(jī)電節(jié)能中，利用PLC技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整是非常重要的，因此需要相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)各個(gè)機(jī)電設(shè)備的了解和認(rèn)識(shí)，從日常工作需求和節(jié)能要求入手，正確的選擇PLC技術(shù)來起到重要的改進(jìn)和優(yōu)化效果。另外還要加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的有效性編程，從而提升PLC技術(shù)應(yīng)用效果，防止出現(xiàn)能源浪費(fèi)問題的發(fā)生。