自动化技术在矿山机电控制中的应用

摘要：随着科学技术的发展，自动化技术在矿山机电得到了很大的发展。本文分析了自动化技术中的PLC在矿山机电控制中的应用。

关键词：自动化技术；矿山机电；应用；PLC

中图分类号： TN830 文献标识码： A

引言

随着社会的发展，各个行业得到了很大的发展，在矿山领域，自动化进入被广泛的运用于其中，传统的继电器控制设备已经不能满足社会对其的需求。近年来，PLC（可编程控制器）技术日渐成熟，渐渐的被运用于矿山中，更好的促进矿山机电发展。

1、继电器

继电器具有隔离功能的自动开关元件，一般会用在遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，在控制元件中占据着非常重要的位置，其已经被广泛的运用于社会的各个领域。继电器最大的优点是其可靠性特别高，但是还是存在着一些缺点，大部分的继电器在长期磨损和疲劳条件下非常容易损坏，继电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，它主要是利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑，它是属于比较复杂的工作，其连线对又复杂，体积大、功耗大，尤其是一旦是系统结构确定，再对其进行改变是非常困难的。继电器的触点数量有限，因此其灵活性和可扩展性会在一定程度上受到限制。继电器控制系统依靠机械触点的动作实现的，它的工作频率非常低，触点的开关动作一般在几十毫秒数量级，且机械触点还会出现抖动问题，对于继电器来说，其可靠性和可维护性都不好。

2、PLC概述

2.1、PLC的定义

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，随着社会的发展，其渐渐的代替继电器达到逻辑控制的目的，它是一种已经远远超过采用微型计算机技术的工业控制装置功能的控制系统，也把它叫做可编程控制器，简称PLC。因为个人计算机(PersonalComputer)与其很类似，因此分清两者，将其简称为PLC。对于PLC的研究，国外已经早开始进行，所以对于现在的编程控制器具有质量优良，功能强大的特点，其同时也具备了继电器的优势，它是一种采用半导体技术，

现在国际上尤其是美国、日本、德国等国家对于继PLC的研究工作较早，且基本上都是由无触点的半导体电路来完成，寿命长，可靠性高。PLC还具有自诊断功能，可以进行自我检查，对系统中的各个故障能够及时的显示出给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，大大方便了场调试和维护。

2.2、PLC的组成

PLC的组成主要是由外部设备编程器及接口、输入输出及扩展接口、电源模块、中央处理器以及存储器等。对于PLC内部各部分主要是通过数据、地址以及电源等进行整体的连接。PLC的划分从结构上主要是固定式及模块式，对于其的固定模式的组成主要是CPU板、电源、显示面板、内存块、以及I/0板，他们是一个整体，不能进行拆除，模块式的组成主要是由机架或底板、CPU模块、电源模块、I/O模块以及内存等，他们的配置必须要按照相关的标准进行。

2.3、PLC技术的优点

PLC技术一般得情况下都是应用于工业环境，主要是起到程序编辑的目的，同时对数字和运算进行相应的操作。PLC一般的情况下都是采用模块化结构，因此其具有很多的优点，包括可靠性、使用性以及抗干扰能力，因此也被广泛的运用于编程语言中，方便进行在线修改。随着矿山机电设备的现代化，其也被广泛应用到矿山机电控制。

3、PLC技术在矿山机电控制中的应用

3.1、利用PLC技术改造矿山老旧提升机

随着技术的发展，PLC得到了很大的提升，对于矿山老旧提升机的原继电器控制改造主要是通过可编程控制器以及大功率晶闸管变流器来达到这个目的，其操作的方法主要是：首先，对于直流主电机要拍将其保留，这样做能够确保矿山老旧提升机的老系统还能在持续运行；将原来的操作台挪位置，重新设置操作台，电枢的各个回路要进行一系列的，同时要添加转换刀闸，利用新旧系统转换刀闸，从而能够将新老系统的转换工作很好的实现。同时，在新系统调试期间，老系统不能停止运行，其将一直继续工作，主要是作为替补，以防新系统出现故障时补救。且在特殊情况下，老系统需要永久保留。其次，进行改造安装时，对于技术人员的选择上尽量要选择一直处于工作的人员，从而能够实现全过程参与，为安装质量提供一定的保障。且在安装的过程中，要达到使用电控监测的要求。为了能够使得每个测量参数与实际的系统提升都处于一致的状态，所以一般情况下会利用在线送电测试，从而去实现监测和校准传感器；对于老系统的相关工作要从从认真检查，使其一直处于运行状态，且系统得到进一步的提升，实现一次性无误地切换。对于在线调试工作还能够继续的使用老系统或者可编程控制器系统，使其能够得到很大的提升，从而大大减小了全面调试工作量。然后，动态试验传动回路中闭环系统的稳定性，确定系统的动态响应各参数，使得全系统空载以及重载测试运能够得到进一步的实现。最后，需要进行试运状态，所以一般会停工两天，全新投入试运状态，且进行试运的时候一定要一切的装备合格后才能进行装煤重载试运行，最好很好的实现矿山老旧提升机的全面改造，使得全载全自动方式得到进一步的提升。

3.2、利用PLC技术改造下运胶带机

随着社会的发展，矿山机电控制中已经逐渐的使用KZP系列盘式可控制动装置。对于这种这种形式它的组成主要是液压站、制动装置和电控系统。其中，制动装置主要是利用闸瓦与制动盘之间的一种摩擦从而产生的制动力矩，再借助于液压站的调节作用从而使得制动力得到一定的改变。对于正常的设备工作状态，压力是0，而油压是要达到最大值，制动闸这时是一直处于松闸状态，对于闸瓦与制动盘之间有一定的距离，范围控制在1.3mm左右。设备在进行制动时，第一步是要对工况进行研究和分析，电液控制系统会自动的发出控制的指令，设备就会自动的减小油压。按照理论推算，只要环境的温度达到40℃时，盘式可控制动装置的制动频率为10次/小时，且盘面温度是要比150℃小。液压控制系统实现了双回路完全对称结构，从而使得下运带式胶带输送机能够进行及时的软制动。一般情况下，如果所测数据比正常运行设定值要大时，可编程控制器就会自动的减小供电电流，使得制动系统的油压能够得到很好的控制，进一步的实现了胶带减速。如果所测数据小于正常运行设定值时，刚好是相反的结果。

3.3利用PLC技术实现井下风门的自动启闭

就目前的情况来看，很多的井下风门基本上都是使用人工操作，但是因为井下的条件比较恶劣，负压大，所以使得风门的开启、关闭都非常困难，并且也很容易造成风门的破坏。研究者通过研究PLC技术，对于检测车辆的动态信息都是通过最新产品进行感应，即使用远红外传感器用，用这个就能够进行井下风门的自动启闭，这样做的好处是能够大大的降低人力、物力的消耗，同时对人们的生命财才安全也提供了一定的保障。一般情况下，风门两侧的空气是会有一定的压差，且风门的面积很大，开启压力大约为40kg左右，当风门处于开启的状态时，压力就会一直降低，直到为5kg。有研究者通过设计了气缸传动带动风门，对于风门的开启也是通过小风窗的帮助得到实现，但是如果仍旧无法继续开启，这样就增加了风门开启的困难。所以为了很好的解决这一问题，研究者通过设计了气缸传动带动风门，在小风窗的帮助下实现风门的开启。

另外，PLC技术在空气压缩机的微机监控系统以及选煤厂集控系统中等都发挥了重要作用。其都是利用可编程控制器实现自动控制，有效的降低了矿山的人力、物力投资，促进了矿山的发展。

结束语

随着煤矿进入现代化，在自动化控制运用领域，PLC这种非常重要的控制设备也随着技术的发展，进一步的发展，从而更好的促进矿山的发展。

参考文献

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