PLC在煤矿提升机电控系统中的应用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 181 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用研究 肖 野 辽宁省阜新矿业（集团）恒大煤矿，辽宁 阜新 123000 摘要：摘要：随着科学技术的不断创新与发展，我国煤炭行业也具备了更加广阔的发展空间，煤矿提升机被称为“矿山咽喉”，在煤矿企业生产经营中发挥着重要作用。应用 PLC 技术对煤矿提升机电控系统进行优化是保障煤矿提升机工作效率的关键，同时也是增强煤矿提升机电气控制系统稳定性、安全性和经济性的重要前提和基础。在工业信息化时代背景下，传统的煤矿提升机电控系统已经无法满足企业生产的基本需求，正在被历史所淘汰。通过对PLC 技术的全面应用，能够真正实现煤矿企业生产经营效率的不断提升，在把握好煤矿提升机使用安全性和便利性的同时，真正提高煤矿企业的综合竞争力。本文就 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用价值及基本原理展开分析，提出了有效应用 PLC 推动煤矿提升机电控系统优化的实践策略。关键词：关键词：PLC；煤矿提升机；电控系统；应用策略 中图分类号：中图分类号：TP273;TD63 0 引言 随着工业信息化时代的到来，网络计算机的运用正在不断普及，这为煤矿行业的发展提供了变革动力，推动煤矿提升机电控系统的改革创新显得尤为重要。PLC 技术具有方便简洁成本低的优势，在提升机电控系统中能够起到重要的改良作用，基于电控系统的基本操作流程做好编程工作，能够将复杂的工序变得简单化，在精简工作流程降低人力资源成本的同时，提高煤矿企业的生产效率。目前关于煤矿提升机电控系统的应用正在不断普及，通过对煤矿提升机电控系统的有效设计和优化，以 PLC 技术为基础，能够使得使用过程更加高效便捷，为推进现代工业水平的全面提升奠定良好基础。目前 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用也面临着一些问题，一方面体现在企业建设投入成本相对有限，另一方面则体现在人才需求未能满足，这是影响 PLC 技术全面应用的重要原因。基于此，煤矿企业必须充分重视煤矿提升机电控系统中PLC的应用，在软硬件设施配置不断完善的同时促进煤矿提升机工作效率的持续提升。1 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用优势 1.1 控制精确 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用具有控制精确的优势，模拟量转化为数字量，控制更精确，加减速比人工控制更精准。在煤矿提升机电控系统不断优化完善的背景下，已经形成了独特的工作逻辑和模式，这使得 PLC 技术的应用及改造面临着一定的变化性。为了充分帮助操作人员掌握 PLC 技术的应用方法，这就意味着提升机电控系统的原有操作方式以及逻辑，尽量维持现状，避免出现操作成本提升的情况。有效运用PLC 技术的情况下，煤矿提升机电控系统的实际应用能够得到全面保障，通过增加 PLC 的图像显示、数据处理以及故障检测功能模块，能够极大的提高提升机电控系统的操作便捷性，为了促进企业生产效率的提升奠定基础。1.2 故障率低 基于 PLC 技术优化煤矿提升机电控系统具有故障率低的优势。煤矿提升机作为煤矿生产中的核心设备，倘若其运行过程出现问题，很容易导致正常的生产工作受到影响，最终导致人员财产损失。在有效应用 PLC技术的情况下，煤矿提升机电控系统能够得到全面改善，在经过科学改造过后，煤矿提升机的电控系统能够做到安全可靠运行。实际上 PLC 技术的应用过程中，关于行程监控和操作保护是两个独立的模块，这就意味着二者之间能够实现相互监控的效果，在使用过程中基于二者的协同配合，能够第一时间发现电控系统中存在的问题避免出现严重的生产事故。相较于传统的转子接触器，基于 PLC 技术的控制模块更加简便高效，使用晶闸管组件进行操控，不仅能够避免磨损和接触不良的问题，同时也能够促进电控系统运行稳定性中国科技期刊数据库 工业 A 182 的不断提升。1.3 维护量小 煤矿提升机电控系统中应用 PLC 能够降低维护成本，具有维护量小的优势。在对电控系统进行优化及改造的过程中，需要考虑到电控系统本身的各项成本，在对原系统进行整合的情况下，尽量使用原有的器件资源从而减少开支，避免资金浪费。相较于其他的维护管理方式，在应用 PLC 技术的情况下，关于煤矿提升机电控系统的经济性能够得以保障，由于其本身具有更强的稳定性特点，因此在后续的维护检修方面成本更低。基于 PLC 技术，在监控过程中倘若出现问题，能够第一时间得到反馈并且精准定位，为后续的维修及改造奠定良好基础，在一定程度上节约了人力物力成本。同时相较于传统的元器件更换方式，PLC 具有更强的使用寿命，在实际使用过程中，能够极大的减少电阻、滑动开关等元器件的更换。1.4 降低能耗 节能减排是时代发展的趋势，煤矿提升机中使用PLC 技术具有降低能耗的优势，相较于传统的控制形式，能够减少电阻等元器件的使用，将模拟量转化为数字量，使得操作更加精确，能够使得煤矿提升机减少不必要的操作和做功。实际上 PLC 技术主要强调基于数据的采样输入转化为具体的执行操作在，在实际操作和使用的过程中，只需要输入相应的控制信号即可，同时PLC 技术中的检验运算功能，能够在一定程度上避免人为操作的失误，减少人员操作的步骤，进一步实现降低能耗的效果。2 PLC 在煤矿提升机电控系统中的基本原理 PLC 技术是一项较为完善的数字计算操控系统，在煤矿生产企业中的应用较为普遍，基于 PLC 技术促进煤矿提升机电控系统的优化完善，离不开科学的逻辑支持，PLC 技术具有使用方便，适用性管等特点，在我国计算机科学技术不断发展的背景下，PLC 技术在工业生产领域中的应用也在不断完善，在发挥其自我诊断内部控制性能的情况下，能够及时停止运转并且发出讯号，从而检验故障的原因。从 PLC 系统的基本工作逻辑及原理来看，大致可以分为采样输入、执行环节、刷新输出三个部分，三者紧密结合共同作用于数字计算操作流程。采样输入环节决定了 PLC 数字计算及控制质量的好坏，可以看作 PLC 技术控制机电系统最为基础的阶段。在采样输入阶段，PLC 技术能够将收集到的信息储存于内部系统，并且通过扫描信息的方式进行信号加工，当系统完成了采样输入之后，信息能够得到永久性的保存。执行环节主要强调信息收集及输入过后PLC技术以上，一个流程的信息为依据进行全方位的计算，并且基于计算结果进行刷新并储存于计算机内部，在此过程中工作人员可以通过对输入采样信息的确认，保持各项信息的一致性，并且确定后续的操作。刷新输出是 PLC 技术的最后一个步骤，基于控制系统将信息输出并且存储控制的结果，利用输出电路对机电设备进行高效控制，从而实现自动化生产的效果。3 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用策略 3.1 PLC 技术的确定 PLC 主要由基本单元、拓展单元、拓展模块和特殊功能模块组成。各个模块的任务分工不同，在具体的选择应用上，也需要做出相应调整，能够与煤矿提升机电控系统的实际状况紧密结合在一起，确保 PLC 技术能够和原有的电控系统相结合，在提高经济效益的同时降低学习成本。对 PLC 的选择应当与煤矿企业的实际生产经营状况结合在一起，发挥总体布局的作用，能够结合煤矿企业的生产经营规划以及煤矿提升机的具体应用范围，作出相应的调整，在考虑到经济成本的同时提高 PLC 模块及单元稳定性。3.2 提升机电控系统控制 关于提升机电控系统的控制应当与具体的工作内容结合在一起，从工艺控制、行程控制和监控系统三个方面出发对电控系统进行优化。在工艺控制方面，PLC技术应用应当基于特定指令起到实时监控的效果，利用直观的编程语言对相关工艺作出优化，通过各工艺流程的调整，对编程思维逻辑做好创新转变，能够在工艺控制方面推进企业生产效益的提升。关于行程控制则强调煤矿提升机在具体工况下控制停留的位置，基于行程控制避免出现运转过于强烈的情况。行程控制能够极大的缓解提升机的工作负荷，并且与实际使用习惯相关，联在加速度控制等多种技术推动下，适应复杂的工作环境，在提高工作效率的同时延伸设备的使用寿命，因此需要 PLC 进行行程控制，在增加 PLC 输出容量的情况下，保障行程控制效果。监控系统的优化应用是保障煤矿提升机正常运行的关键，因此需要增中国科技期刊数据库 工业 A 183 加监控模块控制，对各个开关进行控制并且保障电子设备的正常运行，尽量减少周围环境，对电子设备的干扰，在确保监控装置独立程度的情况下，提高设备的安全性能。3.3 控制电路设计 关于控制电路的设计应当与煤矿提升机的实际应用特点相结合，比如结合使用需求对加减速、匀速等工况作出调整，因此控制电路的设计必须满足基本的使用需求。PLC 技术在电控系统中的应用需要充分重视控制电路的优化一方面提高控制的精确性，另一方面也要提高电路系统的稳定性，能够结合电路控制的各个构成要素，做好科学的设计和分布。控制电路作为 PLC 结构框架的主体部分，能够作为整个工作过程的依据，同时也是实现 PLC，保护功能和控制功能的基础，在设计过程中需要紧密关注保护与控制的逻辑关系，同时也要重视对电路的保护，比如安装位置远离振动源，避免震动干扰，加装通风系统，避免高温环境影响 PLC 工作。3.4 软件设计 关于 PLC 的软件设计是提升机控制的重要环节，因此关于PLC的软件设计必须与相应工况结合在一起，能够通过提前设定行程控制程序保障各项操作的科学性。关于软件设计的具体思路及方法应当结合煤矿提升机的工况作出相应调整，通过对施工环境的分析以及对实际操作过程的规划，做好适当调整，能够有效优化时间电路以及速度等各方面的关系在落实软件设计应有价值的情况下，保障 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用效果。3.5 现场总线设计 现场总线设计主要以提高煤矿设备使用寿命及预计效率为导向，在实际控制中将设备和电控技术紧密结合在一起，从而调度设备的使用性能再提高相关控制系统科学性的同时，保障煤矿提升机的实际使用成效。运用 PLC 技术的过程中，需要考虑到现场总线的设计应用，能够结合具体的生产流程特点，对相关电控流程作出有效优化，再考虑到煤矿企业自身生产规模的情况下，客服电控中的相关难点通过流程优化的方式保障提升机工作整体效率。4 PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用范例 4.1 绞车模块控制中应用 PLC 技术 绞车模块中应用 PLC 技术能够极大地提高生产效率，因此在实际使用过程中需要有效监控和警示绞车的运行速度，通过 PLC 技术带来的深入改革，有效保障较车机电系统的有效运行，在促进绞车运行效率提升的情况下保证安全性。在检修模块中应用 PLC 需要通过固定数据刷新时间，将绞车系统的开关触碰率，做好设定并且转化为具体的操作指令，使得轿车的运行速率始终保持在最优频率。结合PLC系统的监控功能，在绞车设备的运行过程中需要基于数据计算对绞车运行的速度以及开关频次进行整理，并且设计相应的软件程序。此外，为了保障绞车模块控制的稳定性，还应在考虑到实际使用过程中的负荷情况，倘若出现超负荷，则第一时间发出警报，并且作出相应的调整，在降低运行速率的同时保障安全性。4.2 煤矿提升机改造中应用 PLC 技术 为了充分保障煤矿企业的生产经营成本，目前许多煤矿提升机中应用 PLC 技术大多以技术改造的方式进行，这就意味着需要充分关注煤矿提升机改造过程中对 PLC 技术的科学应用，在各个监测模块做出相应调整。技术人员首先需要结合煤矿企业的实际生产状况，对各项系统作出进一步的优化和改善，能够在已有硬件设施的基础上对电控系统作出相应调整，并且在尽量减少操作逻辑变化的情况下，降低使用人员的学习门槛通过人员培训的有效落实，巩固基于 PLC 技术的煤矿提升机改造成效，进一步提升煤矿提升机的工作效率。5 总结 综上所述，PLC 在煤矿提升机电控系统中的应用具有不可替代的价值，在提高生产效率保障生产安全性方面有着积极作用。煤矿企业必须格外重视，对煤矿提升机中 PLC 技术的有效运用在电控系统的创新优化方面加大投入，格外重视煤矿提升机生产效率的提高，在PLC 技术控制精度得以把握的情况下，真正保障提升机的工作效率，为提高企业综合竞争力奠定基础。参考文献 1王鹏凯.煤矿提升机电控系统中PLC的运用分析J.中国科技期刊数据库 工业 A 184 中国石油和化工标准与质量,2019,39(16):102-103.2王贵丽,麻丽明,刘伟民.基于 PLC 的煤矿提升机电控系统设计J.煤矿机械,2019,40(7):189-191.3陈军君.基于 PLC 的煤矿提升机电控系统设计分析J.能源与节能,2019(6):121-122.4付海军.PLC 技术应用于煤矿提升机电控系统中的具体实施探析J.硅谷,2014,7(11):74-76.5黄炳义,孟红秀,李立君.煤矿提升机电气控制系统的技术改造J.煤矿机械,2013,34(5):198-199.6谭兴国.无触点开关在煤矿提升机电控系统改造中的应用J.电气开关,2007(5):44-45.