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張棟

摘要：隨著現代科學技術的發(fā)展，PLC技術已廣泛應用于各行各業(yè)，并具備了使用簡便、穩(wěn)定性好、網絡系統(tǒng)集成化程度較大等優(yōu)勢。目前，它受到了煤礦開采行業(yè)的高度重視，并獲得了高度贊揚。本文主要從技術簡介及工作原理出發(fā)，進而總結了PLC煤礦機電控制技術應用的有效策略，使得PLC技術在煤礦機電控制的應用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

關鍵詞：PLC技術煤礦機電控制系統(tǒng)質量控制

煤礦機電系統(tǒng)的安全運行是保證煤礦生產質量的基礎，只有操作性能優(yōu)良的技術才能保證生產效率。而PLC以其獨特的生產優(yōu)勢，適用于煤礦機電系統(tǒng)的控制，取得了較好的應用效果。

1 PLC技術簡介及工作原理

PLC技術是一個允許編輯邏輯的控制器，主要由控制芯片、通信單元以及輸入輸出單元組成，實現了邏輯計算結果，發(fā)出相應的指令幫助用戶控制程序。在實際過程中控制器也能按照規(guī)定的程序方式完成計算，從而直接控制相應用戶。同時因為該控制系統(tǒng)是可編程的，所以還具備了計數、定時等功能。

一般煤礦開發(fā)企業(yè)隨著工業(yè)機械化技術水平的日益提升，采用數字輸出和輸入方式來運行和管理有關設備，使得煤礦開采行業(yè)整體技術水平提升[1]。以下關于這種技術的使用，優(yōu)勢主要體現在以下幾個方面：

1.1 提高安全生產管理水平

為提高煤礦開采工作生產的工作效率和產品質量，要改善傳統(tǒng)的煤礦開采工作中的半自動操作方式。在操作過程中，操作者本人不需要較高的操作技能，操作流程比較簡單，調試環(huán)節(jié)也不需要改變硬件設備。此外，工作人員能夠根據煤礦機電的設備異常數據進行有針對性地調整，進而保障員工生命財產安全。

1.2 性價比高

在煤礦企業(yè)生產過程中由于職工數量龐大，生產效能相對低下、員工勞動力成本低等都會影響生產效率。而且在工作過程中，因為地下環(huán)境以及設備控制問題，由此產生的重大安全事故多了起來，也給企業(yè)帶來更嚴重的經濟損失，這些都將威脅到公司的生產效益。而PLC技術在煤礦開采中的廣泛應用，可以對煤礦開采工作的生產設備實施遠程監(jiān)控，加強煤礦安全生產管理，減少人力成本，降低重大安全事故的發(fā)生率，從而可以避免不必要的經濟損失。

1.3 具有更高的安全性

PLC技術在煤礦開采工作中廣泛運用，可以更高效地管理煤礦開采工作機械設備，從而大大提高機械設備的工作效能以及產品質量。此外，PLC技術對煤礦機電設備控制，可以改善系統(tǒng)的抗干擾能力。

2 PLC控制系統(tǒng)工作原理

PLC技術在煤礦機電系統(tǒng)的應用中，主要包括輸出刷新環(huán)節(jié)、程序執(zhí)行環(huán)節(jié)和采樣輸入環(huán)節(jié)。下面分別討論三個環(huán)節(jié)：

首先是輸入：該環(huán)節(jié)主要是操作系統(tǒng)由CPU掃描，獲取相應的數據，然后將其存儲在系統(tǒng)中，存儲的數據會存放在系統(tǒng)的相應部位，為后續(xù)工作做鋪墊。如表1所示，這是PLC技術主要的技術指標。

第二，在程序執(zhí)行環(huán)節(jié)，PLC技術人員可以根據階梯式流程圖進行四個具體方向的數字化掃描工作，從而完成不同類型的邏輯解算流程，解算的數據大都會保存在存儲器中，再通過多種控制計算，形成控制輸出的數據信息。為直觀完整的反映出邏輯解算流程，工作人員可以有針對性地篩選顯示設備，對系統(tǒng)整體控制運行流程中顯示出的重要數據進行全方位的監(jiān)控，將這些重要的數據信息準確反映給工作人員，因而使得所反映的數據可以保持一致，使得整體控制系統(tǒng)在運行過程中可以及時發(fā)現其故障[2]。

第三，輸入輸出刷新階段：在這個階段，PLC技術人員對接收的重要數據進行統(tǒng)一管理，并對數據信息進行分類，然后執(zhí)行時控制器將會對控制器對象和所接收到的信息，快速的加以識別，然后再執(zhí)行相關的操作。

對該電路系統(tǒng)的主要注意事項是相關人員需要對管理系統(tǒng)提供的信息或指令進行及時地調整[3]。如圖1所示。

3 PLC技術在煤礦機電質量控制中的有效措施

3.1 提高控制系統(tǒng)的運用

電力輸送的核心裝置不同于傳統(tǒng)的繼電器等電氣元器控制方法，控制方法較為簡單，保障了控制系統(tǒng)的運用效率。目前常規(guī)的控制方法比較不好的地方是這些操作方法都會對電子元件的使用年限產生負面影響，而將PLC控制導入至煤礦電氣控制的提高控制系統(tǒng)中，則能夠高效的增加提高機電的控制精度。同時PLC控制技術運用于煤礦機電質量控制中可以根據煤炭的運輸狀況，隨時對出現的問題進行調整，不僅促使機電系統(tǒng)的速度提升，而且使得機電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到保障。

除此之外，PLC技術應用于外接電路能夠幫助工作人員對輸入信息進行準確的檢測，及時監(jiān)控罐籠和箕斗勻速運行情況，如果出現故障也會及時停機行車[4]。

3.2 PLC技術在煤礦產業(yè)應用的注意事項

首先，在PLC裝置使用過程中務必注意報警系統(tǒng)。在監(jiān)測設備的配合下，人員可以通過遠距離監(jiān)控室跟蹤煤炭開采工作的全過程狀態(tài)，及時發(fā)現煤礦開采過程中存在的問題并處理。假如出現高溫和潮濕超過PLC控制器范圍內，其緊急反應機構將會及時啟動報警機制，聯動現場和其他緊急處置機構，從而引導人員撤離，最大限度保障人員的生命安全。為防止PLC控制器應用項目中發(fā)生其它情況，技術人員應該提高對軟件調試項目的關注，通過由專門的軟件工程技術人員進行項目實施，盡量把煤礦開發(fā)過程中可能會出現的突發(fā)現象和一般狀況考慮其中，在此基礎上編寫處理程序，能夠有效提升其效率，其應付系統(tǒng)故障的水平將會顯著提升。另外，當煤炭開采現場發(fā)生其它情況時，軟件開發(fā)技術人員和現場人員應當提高對梯形圖編程的認識，采用模擬實驗等各種手段檢驗其操作有效性，證明無誤后再將數據保存在PLC的存儲單元內，以幫助機電設備的操作以正確形式進行，不斷改善設備運行品質[5]。

另外，有關單位還需要提高對操縱室主站管理的重視，以便減少其對機電設備主電路的影響，能夠選擇提高主要控制回路效率，使其效率發(fā)展到極限，進而提升其整體管控效率。最后，除了要提升其整體處理效能，有關的技術人員還需要提高對數據信息收集與管理工作的重要性，并根據在站點管理及與傳感器信號對接處理等工作進行過程中存在的問題，來進行綜合維護管理工作，并及時地將各種基礎數據信息存儲在固定地點，并在此基礎上進行綜合科學管理，設備運行質量當然就會大大提高，也能帶來更高的效益。

4 煤礦機電控制體系應用PLC技術的領域

4.1 絞車控制系統(tǒng)的運用

PLC技術普遍可以運用到絞車控制系統(tǒng)中。絞車控制器的結構包含：控制電路、高壓主電路和行程測量電路，一般配有清晰的人機交互顯示界面，能夠及時地對流程中提供的數據信息進行精確抓取，幫助絞車控制器的特性得到充分發(fā)揮。采用智能化管理，能夠很大程度上減少絞車操作流程中所遭受的沖擊力。

除此以外，PLC控制還具備了調節(jié)絞車控制系統(tǒng)機械輸入速度，并決定能源的再生力量，將信息數據收集間隔限制在50 ms，所提供的數據信息會受到上提和分權化速度限制，上傳給PLC控制器數據庫中，使得所獲取的程序形成控制信號，保障絞車系統(tǒng)運行情況得到準確地控制。相關人員利用對絞車系統(tǒng)的特性對運行的資源進行有效管理，可以減少絞車控制器的消耗量。在絞車控制系統(tǒng)的運用中相關人員可以利用PLC控制技術對絞車運動過程出現的異常問題及時進行調整，然后作業(yè)部門再加以管理，經過一連串的管理活動，會給煤礦公司帶來良好的效益[6]。

4.2 壓縮空氣機組的使用

PLC技術在壓縮空氣機組中也得到應用，其是機組內計算機監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。在傳統(tǒng)壓縮空氣設備計算機監(jiān)管體系的運行過程中，主要凸顯出檢測精準度低、抗干擾能力不強等問題，合理引入PLC技術可以實現對工業(yè)控制設備、單片設備的高效處理，與此同時，結合全壓縮空氣設備的運行特點，可以針對其工作期間創(chuàng)建相應的安全維護系統(tǒng)。在煤礦產業(yè)的整個生產過程中，壓縮空氣設備是不可或缺的動力設備之一。

4.3 運膠帶機方面的應用

傳統(tǒng)的膠帶輸送機所使用的控制系統(tǒng)方法大多為人工控制方式，在運輸系統(tǒng)停止輸送后，操作員就必須進行調節(jié)液壓系統(tǒng)的輸出電壓，保障制動片與閘瓦達到相應地接觸，但需要注意的是，這種控制系統(tǒng)的方法會產生大的熱量，如果不加以控制，嚴重地會對煤礦造成危害。而PLC控制技術運用在膠布運輸中可以有效改善膠帶運輸機制動片的運行情況。膠帶運輸終止時，利用間歇式監(jiān)控手段可以減少熱量的消耗，保障該系統(tǒng)的運行效率得到大幅度的提升。

4.4 井下風門方面的應用

PLC技術在提升了礦井開發(fā)效益的同時，還能夠減少許多井下風門的安全隱患，從而減少了安全事故的產生。主要運用壓差在風門口設置一小窗口，確保井下風門的安全性，實現通氣的有效性。采用以上方法，能夠改善換氣效果，使兩側氣壓趨向均勻，確保工作的安全性。

5 結語

綜上所述，由于社會經濟的快速發(fā)展，生產生活對電能等資源的需求逐漸大增，因此，為適應人們對日益增長的能源需求，需要進一步提高對煤炭資源利用的效益與品質。PLC技術對煤炭資源的廣泛使用，可以促使煤礦開采工作質量和效率得到保障，進而推動我國煤礦開采行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻

[1]常岳龍.PLC技術在煤礦機電控制中的應用策略研究[J].技術與市場，2017,24(7):318.

[2]宋海培，陳振興.PLC技術在煤礦提升機電控制系統(tǒng)中的應用[J].數字化用戶，2017,23(32):76.

[3]趙相澤，徐瀾濤.技能人才培訓效果評估的方法創(chuàng)新與運用[J].中國培訓，2017(08):25-26.

[4]李艷強，徐偉偉，柳曉莉.煤礦生產新特點及安全培訓方法探討[J].中國安全生產科學技術，2014,10(S1):200-203.

[5]吳瓊，楊春，殷文韜，等.基于行為安全“2-4”模型煤礦培訓體系構建[J].煤礦安全，2014,45(09):238-241.

[6]李寶旭.淺析煤礦機電控制中PLC技術的有效應用[J].電子元器件與信息技術，2021(11):45-46.