浅谈PLC技术在矿山机电控制中的应用

【摘要】

随着矿产事业的发展，现在PLC作为一种重要的控制设备，在自动化领域得到了快展。对矿山的安全性能的提高，起到了非常重大作用。近年来，编程控制的技术日渐成熟，越来越多的矿山工程设备都采用了PLC控制器来的代替继电器。本文简要介绍了PLC的组成、工作原理及具备的优点，同时简述了矿山机电控制中PLC技术的应用实例。

【关键词】

矿山；机电；PLC；控制；编程

一、前言

随着信息技术的不断发展，计算机技术在各个领域都得到了广泛的应用。PLC自动控制在现代工业中更是有着非常广泛、深入应用。PLC具有可靠性好、抗干扰能力强，且具备编程直观、功能完善、适应性强、接口功能强大等众多优势。煤矿提升系统是煤矿开采的重要环节之一，因此煤矿提升机的正常运转是煤矿开采顺利与否的关键。开展基于PLC技术的矿井提升机自动控制系统的应用研究，有利于提高煤矿开采系统自动化水平和安全可靠性；对于我国煤矿事业的与时俱进和长足发展具有积极的现实意义。

二、PLC技术概述

（一）PLC的组成结构及工作原理

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PLC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。

1.PLC的组成

PLC可分为固定式和组合式两种，固定式是将CPU板、显示板、内存块、电源、I/O板等，这些部分组合在一起形成一个不可拆卸的整体。组合式是将包括CPU模块、内存板、电源模块、底板或是机架和I/O模块按照一定规则组装配置。

2.PLC工作原理

（1）工作方式：PLC采用周期循环扫描，集中进行输入和输出的工作方式。（2）工作过程：输入采样、程序执行、输入刷新程序。（3）输入响应时序图（4）进行滞后原因及改进措施。

（二）PLC技术的优点

作为数字运算操作系统，PLC控制器具有可编程性；作为工业环境下应时而生的电子系统，PLC的设计具有针对性。通过其内部的可编程存贮器，进行逻辑运算的存贮与执行，并进行顺序控制、计算、定时以及算数运算的命令操作，通过模拟、数字的命令，对各个机械设备以及生产活动进行控制。由于系统采用了较为方便灵活的模块化组合构成，因此具有较强的可靠性，且较之传统的控制系统具有更强的抗干扰能力。另外，其编程也较为便捷，编程语言具有普及性操作方便，具有良好的柔性，能够进行在线修改。目前PLC技术已经广泛应用于工业现场，对开关逻辑、机械设备以及机器人、自动装置闭环系统、多级自动化系统等进行控制。PLC自控体系自身的体积相对较小，能够灵活连接、拆装，适用于不同的场合。在控制煤矿机电中应用PLC技术，不但可以高效节省控制体系的应用空间，并且还能够高效增强控制系统的工作效率，应用一台PLC设备能够对整体机电系统进行操作，同时符合连续操控的标准，从这一层面上来看，PLC技术的使用减少的资源及能源的损耗，推动矿山挖掘的质量及效率进一步提高。

三、PLC技术在矿山机电中的应用

（一）PLC技术用于故障诊断

PLC技术可用于中断方式的故障诊断，其原理主要就是利用PLC的输入中断源，接收系统或者设备的故障信号，当系统发生故障时，CPU会立即做出响应，系统程序发生停止，而主程序还处于正常运行。一般而言，下面这几种情况可用到PLC中断方式：①间隔定时器：在程序运行中，由间隔定时器来实现中断，并且可以保证一定的精度；②输入中断：简单来讲，就在off转换为ON的时间内，进行中断处理；③高速计数器：这种方法的中断快，可以当前执行。

（二）PLC技术在煤矿提升机自动化控制系统中的应用

PLC的贮存器可依靠多种方式来就生产过程或各类型机器进行控制，如模拟的、数字的输入与输出等。随着国内计算机技术发展的日益深入，其于工业控制领域当中的应用越加完善。此外，PLC技术还具备自诊断和监控功能，即系统异常情况下的运行自动终止和报警信号的发出，且能够借助软件来监测故障和校验程序。依靠先进PLC技术替换了传统的继电器逻辑控制方式，其作为工作计算机，微处理功能十分独特，通过对外部信号的采集来做出逻辑判断，进而对各个执行原件进行指令传输，从而实现对煤矿提升机控制的自动化。

（三）利用PLC技术实现井下风门的自动启闭

现阶段，大多井下风门都是由人工操作的，但是因为井下负压大，导致风门的开启、关闭十分困难，且容易损坏风门。研究者通过研究PLC技术，利用远红外传感器用来检测车辆的动态信息，可编程控制器实现井下风门的自动启闭，一方面节省了人力、物力，另一方面保证了车辆和行人的安全。利用电控传动控制风门的启闭，开启风门时，系统发出控制信号，电磁阀带动油缸活塞运动，进而实现电动风门开启；关闭风门时，系统依旧发出控制信号，电磁阀换向转动，带动油缸活塞向回运动，继而带动风门转动，直至关严。

四、结束语

将PLC技术运用于机电控制，能够取得非常显著的成效。PLC的使用，使矿山机电控制中的数据更加准确，并且设备的稳定性也变得更高。因此，我们必须加大PLC技术在矿山机电控制中的应用，不断地改进这项技术，提高矿山机电控制的效率，从而实现更好的经济效益。

参考文献：

[1]王荣华，张艳斌.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J].现代商贸工业2011，（6）：246

[2]崔银平，苏继，张庆.试论矿山机电控制中PLC技术的有效应用[J].湖南农机，2012（7）：45-46

[3]王纯.浅析PLC技术在机电设备中的应用[J].科技与企业，2012（12）

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