導(dǎo)語(yǔ)：PLC技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備質(zhì)量控制的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：當(dāng)前在科學(xué)技術(shù)水平不斷快速提升的背景下，工業(yè)生產(chǎn)面臨著越來越高的要求，對(duì)礦山開采而言，作為整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，其中各種機(jī)械設(shè)備事發(fā)后能夠保持穩(wěn)定、安全的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)極為重要。因此，必須做好礦山機(jī)械設(shè)備控制，且要在其中融入更先進(jìn)的控制技術(shù)。plc目前是非常先進(jìn)且應(yīng)用廣泛控制技術(shù)，而且還在不斷改進(jìn)，將這項(xiàng)技術(shù)與礦山機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，不僅可實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備的自動(dòng)化控制，而且能夠顯著提升運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，并在控制的同時(shí)對(duì)設(shè)備實(shí)施監(jiān)控，從而獲取設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，判斷設(shè)備是否存在故障。因此應(yīng)正確看待PLC技術(shù)，將其作用充分發(fā)揮，以此推動(dòng)我國(guó)礦山開采的良好發(fā)展。基于此，本文簡(jiǎn)要闡述了PLC技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備控制中的應(yīng)用。

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

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)各類自然資源的需求也越來越高，而礦山開采是滿足資源需求的主要途徑，因此我國(guó)對(duì)礦山開采也極為重視，并做了大量研究，極大地推動(dòng)了我國(guó)礦山開采技術(shù)水平的提升。當(dāng)前的礦山開采正在朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，PLC技術(shù)在其中發(fā)揮著重要作用，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。因此，為了及一步加深對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)礦山開采在新時(shí)期的良好發(fā)展，非常有必要對(duì)此進(jìn)行分析。

1PLC技術(shù)簡(jiǎn)述

PLC全稱為ProgrammableLogicController（可編程邏輯控制器），是一種應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境中的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。PLC技術(shù)取代了傳統(tǒng)繼電器控制，通過邏輯控制令控制能力得到了顯著提升，PLC系統(tǒng)中擁有可編程的存儲(chǔ)器，能夠存儲(chǔ)運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)算等操作指令，然后將這些指令向?qū)?yīng)設(shè)備輸出，從而便可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)的各項(xiàng)功能可集成到微型計(jì)算機(jī)，然后控制生產(chǎn)過程，其優(yōu)勢(shì)是可靠性、抗干擾性都非常高，而且可進(jìn)行設(shè)備自檢，根據(jù)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)判斷是否存在故障，然后給出解決方案[1]。而且PLC技術(shù)的應(yīng)用非常便利，不僅擁有簡(jiǎn)單的技術(shù)編程，而且可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前PLC控制系統(tǒng)以梯形圖為主要編程模式，依據(jù)這種編程模式設(shè)計(jì)的控制方案便于使用，對(duì)人員要求較低，而且占用空間非常小、可隨時(shí)拆卸，具有靈活的連接方式和非常完善的功能，因此適用性比較強(qiáng)，在很多場(chǎng)景的機(jī)械設(shè)備控制中都可進(jìn)行應(yīng)用。PLC技術(shù)編程方式可適用的電子設(shè)備較多，比如計(jì)時(shí)器、繼電器、計(jì)數(shù)器等，內(nèi)部控制系統(tǒng)中邏輯功能的實(shí)現(xiàn)主要依賴內(nèi)存以及程序編制，然后結(jié)合輸出設(shè)備、外部裝置等控制實(shí)體機(jī)械設(shè)備。另外，應(yīng)用PLC技術(shù)不僅可令準(zhǔn)確度、安全性等都得到顯著提升，而且對(duì)系統(tǒng)空間的占用也非常小，全部結(jié)構(gòu)如表1所示，組合式的PLC結(jié)構(gòu)有CPU模塊、電源模塊、I/0模塊、內(nèi)存模塊、機(jī)架等，固定式的PLC結(jié)構(gòu)有CPU板、電源、I/0板、現(xiàn)實(shí)面板、內(nèi)存模塊等，無論哪一種結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單，而且可在很小的空間內(nèi)集成。

2PLC技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備控制中應(yīng)用

2.1在礦山開采自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)

在礦山機(jī)械設(shè)備的控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，一方面可充分保障各類機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面也能夠開展自動(dòng)化和智能化運(yùn)行，這樣不僅各類大型機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制得以實(shí)現(xiàn)，而且不需要在機(jī)械設(shè)備的控制中投入過多人工成本。在傳統(tǒng)的礦山機(jī)械設(shè)備控制中，通常都需要人力去控制那些大型閥門，雖然也有良好的控制效果，但人為風(fēng)險(xiǎn)無法有效控制，另外人為控制很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類機(jī)械設(shè)備的異常故障，以至于一旦機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)就比較嚴(yán)重，還容易引發(fā)安全事故。利用PLC技術(shù)控制各種機(jī)械設(shè)備即可有效避免發(fā)生這種情況，機(jī)械而設(shè)備的使用壽命明顯延長(zhǎng)。因此，PLC技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的作用極為重要，應(yīng)結(jié)合各類型機(jī)械設(shè)備靈活應(yīng)用[2]。

2.2在礦山提升機(jī)控制中應(yīng)用PLC技術(shù)

礦山提升機(jī)是礦山開采中極為重要的一種機(jī)械設(shè)備，其是否能穩(wěn)定地運(yùn)行不僅直接影響一線工作人員的生命安全，而且提升機(jī)的耗能非常大，因此通過應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)礦山提升加以優(yōu)化，使其在發(fā)揮作用的同時(shí)保持低能耗運(yùn)行十分必要。傳統(tǒng)礦山提升機(jī)控制使用的是繼電器，雖然也擁有良好的控制效果，但安全性、節(jié)能性等都無法和PLC技術(shù)相比。利用PLC技術(shù)控制礦山提升機(jī)，可通過提前編輯的程序語(yǔ)言實(shí)施自動(dòng)化控制，一方面可顯著提升礦山提升機(jī)的各方面性能，而且能夠有效減輕能源浪費(fèi)[3]。其控制原理如圖1所示，通過旋轉(zhuǎn)編碼器、主令控制器、接地開關(guān)等輸入控制請(qǐng)求指令，然后由PLC接受指令，并向電動(dòng)機(jī)、液壓器等輸出控制指令，同時(shí)在顯示面板上給出提升次數(shù)、速度、深度、故障聲光顯示、光標(biāo)深度指示等信息，可在實(shí)施控制的同時(shí)對(duì)礦山提升機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)保證了控制效果和安全性。

2.3在皮帶運(yùn)輸機(jī)控制中應(yīng)用

PLC技術(shù)如圖2所示，該圖為某煤礦企業(yè)在PLC技術(shù)基礎(chǔ)上建立的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多級(jí)長(zhǎng)皮帶、稱重、變頻器、PLC、調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)、HUB、速度檢測(cè)等裝置，運(yùn)行過程中煤炭在經(jīng)過皮帶時(shí)可進(jìn)行稱重，然后向HUB和PLC傳輸重量信號(hào)，PLC根據(jù)重量信號(hào)向調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)輸出控制信號(hào)后再反饋給PLC，接下來再由PLC向各級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)的變頻器輸出控制信號(hào)，最后便可實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的節(jié)能控制，完成運(yùn)輸任務(wù)的同時(shí)減少了不必要的能源消耗。

2.4在風(fēng)門開關(guān)控制中應(yīng)用PLC技術(shù)

當(dāng)前在礦山開采中的風(fēng)門開關(guān)控制通常都由人工執(zhí)行，風(fēng)門在開關(guān)過程中具有較大負(fù)壓，因此需要通過非常大的操作力才能完成控制，令風(fēng)門的開啟和關(guān)閉變得非常繁瑣，而且嚴(yán)重增加了人工壓力。另外，通過人工控制風(fēng)門開關(guān)也不利于設(shè)備維護(hù)，有可能會(huì)造成損壞[4]。針對(duì)這種情況，應(yīng)在風(fēng)門開關(guān)控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，根據(jù)風(fēng)門的結(jié)構(gòu)特征，在使用PLC技術(shù)過程中配合遠(yuǎn)紅外傳感器，然后對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并且通過遠(yuǎn)紅外傳感PLC發(fā)出控制請(qǐng)求，然后由PLC輸出控制指令，接下來就可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)門開關(guān)的自動(dòng)化控制。一方面保證了有效控制，另一方面也保護(hù)了人員和車輛安全，更重要的是不需要投入過多人工成本。通過PLC控制風(fēng)門開關(guān)，要采用正確的控制順序，先控制窗口的開啟，然后再控制風(fēng)門。風(fēng)門窗口的作用是平衡風(fēng)門兩側(cè)壓力，這是因?yàn)轱L(fēng)門在開啟過程中的壓力非常大，導(dǎo)致需要采用非常大的操作力才能完成開啟操作，因此為了便于開啟，通常都需要在風(fēng)門上設(shè)置窗口，然后先開啟風(fēng)門窗口縮小兩側(cè)壓力差，當(dāng)壓力降到能夠輕松打開風(fēng)門后再控制風(fēng)門開啟，這樣相關(guān)控制機(jī)構(gòu)的操作力就可明顯減輕，有利于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。其控制過程如下：首先會(huì)由遠(yuǎn)紅外傳感器輸出控制請(qǐng)求，并由PLC輸出信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過總線傳輸?shù)诫p控電磁閥，雙控電磁閥接收到控制信號(hào)以后會(huì)打開閥門內(nèi)部的供氣裝置，然后推動(dòng)風(fēng)門的行走部分向外移動(dòng)，這樣就可以將風(fēng)門的窗口順利打開，成功打開以后風(fēng)門兩側(cè)的風(fēng)壓會(huì)迅速降低，同時(shí)當(dāng)窗口開啟角度達(dá)到30°時(shí)會(huì)被鎖住，然后保持當(dāng)前的開啟狀態(tài)，此時(shí)風(fēng)門的走支點(diǎn)可以在氣壓的推動(dòng)下繼續(xù)移動(dòng)，接下來風(fēng)門將會(huì)被開啟，由此便完成了一次對(duì)風(fēng)門的開啟控制[5]。風(fēng)門開啟到90°時(shí)需要停止，這一控制過程中利用的是限位開關(guān)控制器，即可以向PLC傳輸停止控制信號(hào)，然后PLC就會(huì)停止對(duì)風(fēng)門的開啟控制，車輛和行人通過以后再向PLC傳輸控制風(fēng)門關(guān)閉的信號(hào)，然后傳輸控制信號(hào)，此時(shí)雙控電磁閥開始反向動(dòng)作，最后完成關(guān)閉控制。

2.5在空氣壓縮機(jī)群組監(jiān)控中應(yīng)用PLC技術(shù)

PLC作為空氣壓縮機(jī)群組監(jiān)控系統(tǒng)的核心，可以有效規(guī)避很多傳統(tǒng)控制中的缺陷。比如在傳統(tǒng)的工控機(jī)或者單片機(jī)控制中，空氣壓縮機(jī)的抗干擾能力和測(cè)試準(zhǔn)確性都存在一定問題，PLC控制不僅可以有效解決這些問題，同時(shí)還可以在控制過程中對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行安全保護(hù)。作為礦山開采中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)前我國(guó)在空氣壓縮機(jī)控制中還在普遍使用繼電器，這種控制技術(shù)在安全保護(hù)水平方面并不是特別理想，而且具有較高的故障率，也不便于維護(hù)，不能完全滿足空氣壓縮機(jī)安全可靠運(yùn)行的需求[6]?？諝鈮嚎s機(jī)群組監(jiān)控系統(tǒng)是一種新開發(fā)的技術(shù)，其中擁有溫度傳感器、壓力傳感器、斷水裝置等多種構(gòu)成，可以實(shí)時(shí)采集信號(hào)，并將信號(hào)向PLC傳輸，PLC在接收到信號(hào)以后經(jīng)過分析處理，可將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可視狀態(tài)并傳輸?shù)斤@示設(shè)備上，這樣就可以在顯示設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控空氣壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，同時(shí)利用顯示設(shè)備上的控制按鈕對(duì)空氣壓縮機(jī)實(shí)時(shí)控制，由此便實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)控和控制。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了礦山開采的快速發(fā)展，同時(shí)也對(duì)礦山開采提出了更高要求。當(dāng)前作為礦山企業(yè)，在這樣的背景下應(yīng)明確相關(guān)要求，積極開發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)，以此提升礦山開采效率和安全性。當(dāng)前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)PLC技術(shù)和各類礦山機(jī)械設(shè)備的深度融合，使礦山開采能夠在新的時(shí)期保持可持續(xù)發(fā)展，也為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供源源不斷的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫灝.PLC技術(shù)在煤礦設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021,11(25):37-38.

[2]李武斌.PLC在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].江西化工，2019,9(03):5-27.

[3]李武斌.PLC在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2019,17(06):65-66.

[4]底偉.礦山電氣設(shè)備中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用分析[J].河北農(nóng)機(jī)，2020,21(03):102-103.

[5]楊永霞.礦山電氣中PLC控制技術(shù)的運(yùn)用探究[C]//建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2019.

[6]馬海軍，王振佳，雷久剛.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的運(yùn)用[J].數(shù)碼世界，2019,3(05):156.

作者：智強(qiáng) 單位：晉能控股煤業(yè)集團(tuán)地煤公司姜家灣煤礦