论文部分内容阅读
摘要：随着当今社会经济与科学技术的协同发展，矿山机电控制也实现了自动化改革。而在矿山机电的自动化控制中，PLC技术发挥着至关重要的作用。凭借着强大的抗干扰能力、良好的可靠性、简单的编程语言和可在线修改等的诸多优势，PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用效果十分显著。通过该技术的应用，不仅可有效确保矿山机电设备的安全稳定运行，同时也实现了矿山经济效益的显著提升。基于此，本文就对矿山机电自动化控制中的PLC技术应用策略进行分析，以此来为PLC技术的应用和矿山机电设备的自动化控制提供参考。
关键词：矿山机电设备;自动化控制;PLC技术
前言：在当今的工业自动化控制领域中，PLC技术的控制性能十分优越。因此，在矿山机电控制中，PLC技术的应用也开始备受关注。为了让PLC技术在矿山机电自动化控制中得以良好应用，技术人员应对PLC技术做到全面掌握，并根据实际情况，结合实际需求，将其合理应用到矿山机电自动化控制中。这样才可以发挥出PLC技术的充分优势，满足矿山机电设备的自动化控制需求，为矿山机电设备的良好运行与矿山开采工作的顺利实施奠定坚实的技术基础。
一、PLC技术概述
PLC是一种可编程形式的逻辑控制器，它是将传统形式的顺序控制器作为基础，引入当今先进的计算机技术、微电子技术、通信技术和自动化控制技术，进而形成了一种新型的工业控制装置。通过这些先进技术的引入，可将传统顺序控制器中的计数、计时、执行逻辑以及继电器等的各种顺序功能取代，让程序控制系统更具柔性化特征。
在基于PLC技术的机电自动化控制系统中，主要的组成部分有PLC、编程器、编程软件、独立电源、输出/输出模块以及PC、CP/PLC连接等。具体应用中，借助于电源、地址、控制以及数据总线的形式，可在机电系统内部的所有组成单元之间建立起有效连接;外部的PLC自动化控制系统则需要按照具体的控制对象进行配置[1]。通过这样的方式，便可让PLC在机电自动化控制中发挥出良好的控制作用，真正实现机电系统的自动化控制。
二、PLC技术在矿山机电自动化控制中的具体应用分析
随着当今自动化技术的不断发展，基于PLC技术的自动化控制也开始越来越为工业领域所关注。尤其是在矿山机电自动化控制中，PLC技术更是受到了高度重视。就目前来看，PLC技术大多应用在了矿山机电设备的自动化改造中，通过先进的自动化控制技术来取代传统的控制技术，以此来降低人力成本和物力成本，提升矿山机电设备工作效率，进一步确保机电设备的安全稳定运行。以下就是对PLC技术在矿山机电自动化控制中的具体应用所进行的分析：
（1）PLC技术在传统矿山提升机自动化改造中的应用
因为矿山提升机的更换成本十分高昂，所以在我国的很多矿山企业中，依然在应用传统形式的矿山提升机。而在此类矿山提升机的应用过程中，为实现其工作效率的进一步提升，并有效降低人力资源和物力资源方面的成本投入，矿山企业和技术人员就需要对此类机电设备进行自动化改造。具体改造中，可将传统矿山提升机中的主电机和机械部分保留，然后将大功率晶闸管以及PLC可编程控制器应用其中，以此来提升其自动化水平。其主要的原理是将设置在外部的开关或者是传感器用作输入信号，使其与PLC中的输入端连接，这样就可以将采集到的信号传输给PLC中的CPU，在接收到相应的输入信号之后，CPU将会对其进行处理，在完成了处理之后，便会根据实际情况生成相应的控制指令信号，而这个控制指令信号会借助于PLC向外部的控制对象发送，以此来实现矿山提升机的自动化控制[2]。
具体改造中，首先应该在矿山提升机不受到影响的基础上，临时将传统提升机设置在其他的操作台上进行操作，以此来为其操作台的改造和安装提供足够空间。然后将转化器安装到回路中，以此来实现新系统和旧系统之间的无缝衔接;如果存储空间足够大，可将旧系统保留下来作为备用。在此过程中，需要严格控制新设备的安装，确保其安装质量，这样才可以为后续的设备调试及其运维创造良好条件。为了让设备能够尽快投入应用，应尽量将新系统的调试时间缩短，并在完成传感器安装后立即进行在线调试和参数校准，以此来保障系统与实际应用需求相符。在完成了新系统和旧系统之间的交换安装并做好在线调试之后，便可通过新旧系统混合控制的形式来提升信号控制效果，进而实现矿山提升机的自动化控制改造。
（2）PLC技术在下运胶带机自动化改造中的应用
在当今机电一体化技术的飞速发展中，PLC技术已经在矿山下运胶带机中得到了广泛应用，将KZP型盘式可控制动装置与PLC技术相配合，便可让下运胶带机达到良好的软制动效果。KZP型制动装置主要借助于闸瓦和制动盘之间产生摩擦，以此来实现制动力矩的有效获取，而借助于闸瓦对于制动盘所产生的正压力调节，便可对其制动力的大小进行有效控制。当机械设备处于正常工作状态时，油压将会达到最大正压力值0，而制动闸在这一过程中将会一直处在松闸状态，制动盘和闸瓦间隙在1-1.5mm之间[3]。如果机械设备需要制动，电液控制系统就会按照相应的制动指令将油压自动降低，从而达到制动效果。如果设备正常，当外部环境温度在40℃时，盘式可制动装置每小时的制动次数是10次，即使是出现了突然断电现象，该装置依然可以控制大型机械设备实现平稳减速停车，充分满足其安全生产需求。
在通过PLC技术进行下运胶带机的自动化控制中，其主要的操作指令及其控制过程如下：
（3）PLC技术在井下风门开启与关闭自动化控制中的应用
在传统的矿山井下作业中，风门开启和关闭大多通过人工操作的方式来实现。因为井下具有较大的负压，风门的开关操作需要很大的力量，这样的情况不仅会风门开关带来诸多的不便，同时也很容易导致风门被损坏，进而引发严重的安全问题，对矿山企业造成重大经济损失和人员伤亡。随着自动化控制技术的应用与发展，PLC技术开始被应用到了井下风门开启与关闭的自动化控制中，并发挥出了显著的应用优势。具体应用中，需按照风门结构，将PLC和远红外传感器相结合来进行其自动化的开关控制。为有效降低风门的开关压力，确保设备和人员的安全，需要将一个小窗口设置在井下风门上，在开启风门之前先将这个小窗口打开，让风门两侧压强保持平衡。在这样的情况下，借助于PLC和红外传感设备相结合的方式，便可对小窗口开关进行控制，以此来达到良好的风门自动化控制效果。在需要开启风门时，电磁阀会按照PLC给定的控制信号控制窗口位置的汽缸活塞，使其朝外运动，这样就可以将小窗口打开，在小窗口打开到了相应的位置之后，活塞的运动也会随之停止，待到风门两侧压强平衡之后，便可控制风门自动打开[4]。在需要关闭风门时，电磁阀会按照PLC给定的控制信号控制窗口位置的汽缸活塞，使其朝内运动，这样就可以将小窗口关闭，在小窗口关闭到了相应的位置之后，活塞的运动也会随之停止，这样便可控制风门自动关闭。
（4）PLC技术在空气压缩机组状态监控中的应用
就目前的矿山生产来看，空气压缩机组是最为重要的机电设备。在传统矿山生产作业过程中，大多通过继电器来控制空气压缩机组，但是因为继电器在矿山井下的恶劣工作环境中并不适用，需要频繁更换，这样的情况就显著增加了空气压缩机组的运维成本。随着PLC技术在空气压缩机组状态监控中的应用，便可让上述问题得以有效解决。具体应用中，首先需要将相应的传感器设置在空气压缩机组内的各个设备上，以此来实现各个设备运行参数的实时采集，并将采集到的信号上传给PLC控制系统中的CPU，在经过CPU进行相应的信号分析与处理之后，便会将结果展示在专用的数据显示仪表上，包括空气压缩机组中各个设备的工作状态及其运行参数等，以此来达到良好的实时状态监控效果[5]。
結束语：
综上所述，在当今的矿山机电自动化控制领域中，PLC技术最为关键。将PLC技术合理应用到矿山机电设备的自动化改造过程中，便可有效解决传统矿山机电设备控制中的诸多问题，在确保矿山机电设备安全稳定运行的同时进一步提升其工作效率与工作质量。因此，在对矿山机电设备进行自动化控制与自动化改造的过程中，矿山企业和技术人员一定要加强PLC技术的应用研究，明确其技术原理与应用优势，并根据实际情况、结合实际需求，将其合理应用到矿山机械设备的自动化控制中。通过这样的方式，才可以充分发挥出PLC技术在矿山机电设备中的自动化控制作用，有效满足当今矿山生产中对于机电设备的实际应用需求，实现矿山企业的良好经营与发展。
参考文献
[1]武喜章.PLC技术在矿山机电节能控制方面的应用分析[J].当代化工研究，2021（15）：71-72.
[2]曹宏伟.基于PLC技术的矿山机电控制系统应用研究[J].当代化工研究，2021（11）：55-56.
[3]张喆.自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究[J].当代化工研究，2021（10）：67-68.
关键词：矿山机电设备;自动化控制;PLC技术
前言：在当今的工业自动化控制领域中，PLC技术的控制性能十分优越。因此，在矿山机电控制中，PLC技术的应用也开始备受关注。为了让PLC技术在矿山机电自动化控制中得以良好应用，技术人员应对PLC技术做到全面掌握，并根据实际情况，结合实际需求，将其合理应用到矿山机电自动化控制中。这样才可以发挥出PLC技术的充分优势，满足矿山机电设备的自动化控制需求，为矿山机电设备的良好运行与矿山开采工作的顺利实施奠定坚实的技术基础。
一、PLC技术概述
PLC是一种可编程形式的逻辑控制器，它是将传统形式的顺序控制器作为基础，引入当今先进的计算机技术、微电子技术、通信技术和自动化控制技术，进而形成了一种新型的工业控制装置。通过这些先进技术的引入，可将传统顺序控制器中的计数、计时、执行逻辑以及继电器等的各种顺序功能取代，让程序控制系统更具柔性化特征。
在基于PLC技术的机电自动化控制系统中，主要的组成部分有PLC、编程器、编程软件、独立电源、输出/输出模块以及PC、CP/PLC连接等。具体应用中，借助于电源、地址、控制以及数据总线的形式，可在机电系统内部的所有组成单元之间建立起有效连接;外部的PLC自动化控制系统则需要按照具体的控制对象进行配置[1]。通过这样的方式，便可让PLC在机电自动化控制中发挥出良好的控制作用，真正实现机电系统的自动化控制。
二、PLC技术在矿山机电自动化控制中的具体应用分析
随着当今自动化技术的不断发展，基于PLC技术的自动化控制也开始越来越为工业领域所关注。尤其是在矿山机电自动化控制中，PLC技术更是受到了高度重视。就目前来看，PLC技术大多应用在了矿山机电设备的自动化改造中，通过先进的自动化控制技术来取代传统的控制技术，以此来降低人力成本和物力成本，提升矿山机电设备工作效率，进一步确保机电设备的安全稳定运行。以下就是对PLC技术在矿山机电自动化控制中的具体应用所进行的分析：
（1）PLC技术在传统矿山提升机自动化改造中的应用
因为矿山提升机的更换成本十分高昂，所以在我国的很多矿山企业中，依然在应用传统形式的矿山提升机。而在此类矿山提升机的应用过程中，为实现其工作效率的进一步提升，并有效降低人力资源和物力资源方面的成本投入，矿山企业和技术人员就需要对此类机电设备进行自动化改造。具体改造中，可将传统矿山提升机中的主电机和机械部分保留，然后将大功率晶闸管以及PLC可编程控制器应用其中，以此来提升其自动化水平。其主要的原理是将设置在外部的开关或者是传感器用作输入信号，使其与PLC中的输入端连接，这样就可以将采集到的信号传输给PLC中的CPU，在接收到相应的输入信号之后，CPU将会对其进行处理，在完成了处理之后，便会根据实际情况生成相应的控制指令信号，而这个控制指令信号会借助于PLC向外部的控制对象发送，以此来实现矿山提升机的自动化控制[2]。
具体改造中，首先应该在矿山提升机不受到影响的基础上，临时将传统提升机设置在其他的操作台上进行操作，以此来为其操作台的改造和安装提供足够空间。然后将转化器安装到回路中，以此来实现新系统和旧系统之间的无缝衔接;如果存储空间足够大，可将旧系统保留下来作为备用。在此过程中，需要严格控制新设备的安装，确保其安装质量，这样才可以为后续的设备调试及其运维创造良好条件。为了让设备能够尽快投入应用，应尽量将新系统的调试时间缩短，并在完成传感器安装后立即进行在线调试和参数校准，以此来保障系统与实际应用需求相符。在完成了新系统和旧系统之间的交换安装并做好在线调试之后，便可通过新旧系统混合控制的形式来提升信号控制效果，进而实现矿山提升机的自动化控制改造。
（2）PLC技术在下运胶带机自动化改造中的应用
在当今机电一体化技术的飞速发展中，PLC技术已经在矿山下运胶带机中得到了广泛应用，将KZP型盘式可控制动装置与PLC技术相配合，便可让下运胶带机达到良好的软制动效果。KZP型制动装置主要借助于闸瓦和制动盘之间产生摩擦，以此来实现制动力矩的有效获取，而借助于闸瓦对于制动盘所产生的正压力调节，便可对其制动力的大小进行有效控制。当机械设备处于正常工作状态时，油压将会达到最大正压力值0，而制动闸在这一过程中将会一直处在松闸状态，制动盘和闸瓦间隙在1-1.5mm之间[3]。如果机械设备需要制动，电液控制系统就会按照相应的制动指令将油压自动降低，从而达到制动效果。如果设备正常，当外部环境温度在40℃时，盘式可制动装置每小时的制动次数是10次，即使是出现了突然断电现象，该装置依然可以控制大型机械设备实现平稳减速停车，充分满足其安全生产需求。
在通过PLC技术进行下运胶带机的自动化控制中，其主要的操作指令及其控制过程如下：
（3）PLC技术在井下风门开启与关闭自动化控制中的应用
在传统的矿山井下作业中，风门开启和关闭大多通过人工操作的方式来实现。因为井下具有较大的负压，风门的开关操作需要很大的力量，这样的情况不仅会风门开关带来诸多的不便，同时也很容易导致风门被损坏，进而引发严重的安全问题，对矿山企业造成重大经济损失和人员伤亡。随着自动化控制技术的应用与发展，PLC技术开始被应用到了井下风门开启与关闭的自动化控制中，并发挥出了显著的应用优势。具体应用中，需按照风门结构，将PLC和远红外传感器相结合来进行其自动化的开关控制。为有效降低风门的开关压力，确保设备和人员的安全，需要将一个小窗口设置在井下风门上，在开启风门之前先将这个小窗口打开，让风门两侧压强保持平衡。在这样的情况下，借助于PLC和红外传感设备相结合的方式，便可对小窗口开关进行控制，以此来达到良好的风门自动化控制效果。在需要开启风门时，电磁阀会按照PLC给定的控制信号控制窗口位置的汽缸活塞，使其朝外运动，这样就可以将小窗口打开，在小窗口打开到了相应的位置之后，活塞的运动也会随之停止，待到风门两侧压强平衡之后，便可控制风门自动打开[4]。在需要关闭风门时，电磁阀会按照PLC给定的控制信号控制窗口位置的汽缸活塞，使其朝内运动，这样就可以将小窗口关闭，在小窗口关闭到了相应的位置之后，活塞的运动也会随之停止，这样便可控制风门自动关闭。
（4）PLC技术在空气压缩机组状态监控中的应用
就目前的矿山生产来看，空气压缩机组是最为重要的机电设备。在传统矿山生产作业过程中，大多通过继电器来控制空气压缩机组，但是因为继电器在矿山井下的恶劣工作环境中并不适用，需要频繁更换，这样的情况就显著增加了空气压缩机组的运维成本。随着PLC技术在空气压缩机组状态监控中的应用，便可让上述问题得以有效解决。具体应用中，首先需要将相应的传感器设置在空气压缩机组内的各个设备上，以此来实现各个设备运行参数的实时采集，并将采集到的信号上传给PLC控制系统中的CPU，在经过CPU进行相应的信号分析与处理之后，便会将结果展示在专用的数据显示仪表上，包括空气压缩机组中各个设备的工作状态及其运行参数等，以此来达到良好的实时状态监控效果[5]。
結束语：
综上所述，在当今的矿山机电自动化控制领域中，PLC技术最为关键。将PLC技术合理应用到矿山机电设备的自动化改造过程中，便可有效解决传统矿山机电设备控制中的诸多问题，在确保矿山机电设备安全稳定运行的同时进一步提升其工作效率与工作质量。因此，在对矿山机电设备进行自动化控制与自动化改造的过程中，矿山企业和技术人员一定要加强PLC技术的应用研究，明确其技术原理与应用优势，并根据实际情况、结合实际需求，将其合理应用到矿山机械设备的自动化控制中。通过这样的方式，才可以充分发挥出PLC技术在矿山机电设备中的自动化控制作用，有效满足当今矿山生产中对于机电设备的实际应用需求，实现矿山企业的良好经营与发展。
参考文献
[1]武喜章.PLC技术在矿山机电节能控制方面的应用分析[J].当代化工研究，2021（15）：71-72.
[2]曹宏伟.基于PLC技术的矿山机电控制系统应用研究[J].当代化工研究，2021（11）：55-56.
[3]张喆.自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究[J].当代化工研究，2021（10）：67-68.