PLC控制技术在矿山电气控制中的应用

PLC控制技术在矿山电气控制中的应用

1郑松林，2赵永兰

1国家电投集团内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限公司露天矿 026200        2内蒙古白音华蒙东露天煤业有限公司 026200

摘要：随着时代的发展以及科学技术的不断创新，现代矿山企业在进行有形资源开采和运输的过程中，需要采用到大量的电气设备。为了使得电气设备能够发挥更为明显的作用，有些技术研究人员尝试将PLC技术应用其中。PLC控制技术的应用促使电气设备的抗干扰能力增强，极大地提升了矿产资源开采的稳定性。本文将针对PLC控制技术在矿山电气控制中的应用进行深入的研究与探讨，为相关人员提供参考。

关键词：PLC控制技术；矿山开采；电气控制

1简述PCL控制技术的基本原理和主要特征

PLC技术属于效率和品质都非常高的一种控制技术，可以被应用到矿山开采工作中的每一个环节，完全取代以前应用的控制技术，利用储存器设备收集、推算矿山采集和生产设施中的各种数据，控制各种电气设备，而且能够以最快的速度将有价值的信息资料输送给相关工作人员，为管理工作者提供可靠的数据资料。就当前的应用情况来看，在进行矿山采集和生产工作当中经常会应用PLC技术，主要包含两种应用的模式，包括模块式结构模式和固定式结构模式，这两种结构模式在功能的自定义范围上有所不同。模块式结构模式可以自主定义或分配PLC控制技术的工作内容，所以负责矿石生产和采集的公司负责人可以按照实际需求改变PLC控制技术的工作内容。而固定式结构模式不同，无法自由的调整或改变PLC技术的功能，但在这种模式下，操作内容更简单，很多小型公司可以自由应用这种结构模式，不再受经济问题的限制和影响。PLC控制技术能够有效解决传统控制技术的问题，弥补控制工作中的漏洞。具体来讲，应用PLC技术能够全面监控矿石采集和生产工作，确保各个阶段管理方式的一致性，提高管理工作的成效，加强矿石生产和采集工作的连贯性。

2 PLC技术在矿山电气控制中的应用

2.1 PLC控制系统在提升机中的应用

矿山生产的传统提升设备主要由提升机完成，为了适应智能化自动化的生产需求，要针对传统提升机设备的升级和改造。在原有的一部分提升机和直流主电机机械设备正常运行的基础上，科学地安置新操作台代替老旧操作台，精准调整电枢回路，确保刀闸的正常转换。新旧系统转换过程中，要着重关注制动单元油泵的润滑程度，宜使用多路航空插头。新旧系统的衔接和转换要有序进行，新系统要经过系统和完整的调试，才可以正常投入使用，根据当地矿山开采生产实况，确定旧系统的保留程度。

针对提升机的改造和调试要充分发挥PLC的技术特长。特别是在新设备的调试阶段，以装载系统的调试为例，通过编程控制器实现在线调试，对装卸工序中的各个控制单元实现全面性调试，提高调试的效率和精准度。还涉及对传动系统闭环传送的动态性调试，根据重载和空载的动态运行，全面调试系统状态。利用PLC自动化控制技术，确保系统没有误差，完善矿山提升机的创新升级。

2.2应用PLC技术控制矿山运输胶带设备

实际上，在整个矿山采集和生产工作当中，必不可少设备之一就是皮带运输机，应用这种设施设备能够减少人力资源，提升生产建设的实际速度和品质。就皮带运输机的自身特点来看，不但操作起来非常简单，而且运输数量非常大，矿山开采公司基本上都会选用这种开采设备，但实际运输过程中经常会出现各种各样的安全问题。而PLC控制技术就能够高度掌控矿山运输胶带设备的运行情况，减少不必要的安全隐患。具体来讲，矿山运输胶带设备包含电控系统、液压站和制动装置等多个部分，在实际工作当中没有任何压力，制动闸的状态也非常平稳。制动闸之间具有13cm的间距，可以提高设备运输的摩擦力，进而降低危险事故出现的频率。将PLC技术应用到矿山运输胶带设备上时，必须充分考察设备的工作状态，根据实际需求调整系统运行模式，尽可能提升系统的自动化程度。实际上，PLC控制技术能够按照温度调节运输胶带设备的功率，进而有效提高设备运行的平稳性和安全性。

2.3 PLC控制系统在主扇风机的应用

主扇风机是矿井完成空气输送，提升矿井空气质量的重要设备，特别是对于高瓦斯矿井来说，主扇风机是关乎整个矿井安全生产的极其重要的设备。主扇风机的PLc控制系统主要由上位机监控系统、高低压配电系统、变频系统、传感器系统和PLC控制系统几部分组成，系统构成如图1所示。

图1通风机PLC控制系统构成

通风机的运行状态控制一般分为自动和手动两种模式。手动控制状态下，PLc信号控制系统会处于关闭状态，全程由相关专业技术人员完成手动操作。反之，在自动控制状态下，首先由工控机对PLC控制程序发出指令，通过指令传输和信号分析、处理，由PLC系统完成后续指令执行。执行过程中PLC系统会对各个输入点进行实时扫描更新，及时获取风门开关状态、温度巡检仪的继电器信号数据，继而通过模拟量信号数据获取矿井内的风量、气压和振动数据以及甲烷含量。通过信号收集完成相应的指令执行动作，根据PLC的智能分析功能，将获取的数据信息与预设的警戒限定信息进行核对比较，对不符合警戒范围的数据信息，进行光电警报处理。在常规运行状态下，对风机要进行定期的倒换作业，减少反风现象，其间应用PLc系统检测数据，可以减小数据误差，提高风机运行数据反馈的精准性，全面提升矿井施工的通风安全保障水平。

2.4 PLC技术在选矿工艺中的应用

磨矿分级作业的执行质量决定着选矿工艺的能耗和生产，实现磨矿分级作业，可以帮助企业合理挖掘。磨矿分级的自动控制是通过调节功率变送器和对磨机填充率电流的分级检测反馈来及时调整磨机工作参数，既保证了系统顺利进行自动诊断和自我校正，又能及时检测磨矿效率。煤矿井下的采煤机、巷道的掘进设备、通信系统等众多系统都应用到了PLC控制技术，同时，PLC控制技术工作的稳定性、可靠性也确保了井下各个系统的正常运行。

2.5矿山电气PLC技术逻辑控制井下风门中的应用

PLC技术遵循的原则为：易于维护、易于扩展、易于升级、便于操作、人机界面友好、控制组态合理、功能完善、经济实用等。矿山电气自动化监控系统主要由控制箱、PLC主站、通信网络远程数据、检测设备、远程数据子站等组成，上位机监控系统可以对矿山全部运行设备的运行数据和运行状态进行实时监控，PLC主站能够完成对生产数据的逻辑运算，对设备运行进行有效协调。在矿山风门控制过程中，由于风力阻力过大，容易造成矿山风门的破坏。引入PLC技术设计电气自动化运行天窗，当出现两侧风压过大的情况时，打开风门平衡两侧压力，PLC控制气阀与气缸避免受到风阻导致气门损坏，当气阀开启时，利用PLC控制风门开启角度，降低损失，实现PLC技术控制风门开的有效应用。

结语：

总而言之，在现阶段的矿产资源开采过程中进行PLC控制技术的使用是很有必要的，这种技术的使用与实现，不仅使得矿山开采的理念和方式得到了翻天覆地的变革，还能够在提升工作效率的同时降低工作难度，保障企业的经济效益。因此这项技术值得进行运用与推广。

参考文献：

[1]吴春燕.PLC控制技术在煤矿电气控制中的整合应用研究[J].计算机产品与流通,2020,{4}(01):79-80.

[2]梁冉冉,季芸帆,杜艳秋.浅谈PLC控制技术在矿山电气设备中的应用[J].技术与市场,2019,26(10):132+134.

[3]白鹏.PLC控制技术在煤矿电气控制中的整合应用研究[J].当代化工研究,2019,{4}(11):41-42.