摘 要：随着煤矿机械化程度的提高，为了确保煤矿安全生产，在煤矿机电系统的控制阶段引入PLC技术是十分有必要的，文章对在煤矿机电系统控制应用PLC技术的可行性做了研究，为PLC技术在矿井机电系统控制中的应用提供了有力依据。
关键词：机电系统；PLC 技术；控制
中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）12-0081-02
PLC技术是在可控范围内大量可编程存储器的集合，能够完成高效快速的储存内部程序，对数据进行分析与计算，合理规划整个系统的运行动作，分析系统的不足之处并进行改进等动作。相较于传统的煤矿机电系统，采用了PLC技术的煤矿生产更加高效，却伴随着更低的能耗比，并且易于发现煤矿中存在的安全隐患，便于矿方组织人员排查，减小了安全事故发生的机率。
1 PLC技术概述
PLC技术将微型计算机引入现代工业生产体系之中，替代传统工业生产中采用的老式继电器，完成对工程的控制，是一种高科技、高性能的可编程控制技术。其运行稳定性十分高，在恶劣环境下也能高效运行，受外界不良影响程度较低，并且操作步骤简单，人员不需要繁琐的培训就能够掌握，因此快速占领继电器的市场，在工业生产中的比重越来越大。在对PLC自动控制系统进行编程的过程中，一般采用易于操作的梯形图系统，人员只需稍加培训便可进行实际操作，编程语言简单明了，便于日常维修与养护，符合我国目前工业生产的需求，能够得到大量推广。并且由于PLC控制系统在保持高效率的同时缩减了体积，便于运输与组装，在各种空间内都能快速的进行组装与使用。所以，PLC技术广泛运用到现代工业生产当中，代替了已经出现老化的继电器控制系统，使用这一新方法对机电设备的运行进行控制，大大提升了控制效率。只需要与输出设备构件简单链接，就能够加入到整个机电控制系统中，进而对其实现整体控制。在煤矿的机电控制系统中引入PLC技术来进行自动化控制，不光压缩了控制系统所占的空间，并且只需要一台PLC控制系统就能高效控制整个煤矿的自动化器械，使其整体效率大大提升。PLC控制系统以其优良的工作效率与较低的能耗，使煤矿开采步入了一个新的阶段。
2 PLC控制系统的工作原理
①作为PLC控制的基本环节，输入采样对PLC控制效率起到了决定性因素。在进行输入采样时，扫描仪对作业面进行扫描，扫描数据储存在记忆体中，随机被传输到处理单元进行分析。扫描采样阶段所收集的数据是单独存在的，无论后级阶段如何操作，都无法改变扫描所得到的数据，因此施工方在完成扫描采样之后，要妥善保管记忆体，避免数据丢失。
②当扫描完成数据的采样工作之后，PLC会使用梯形图模式，以采集到的数据为基础来扫描用户的程序，在这一阶段中，计算的顺序与先后也要纳入扫描过程中，最后将扫描的结果显示在计算机上。这一阶段必须要保证原封不动的采样数据，因为变化的采样数据对系统产生控制命令有一定的影响，会使系统的控制出现一定的缺漏。
③在上述两个步骤完成之后，就要转入输出刷新阶段。控制系统会总结以上阶段所收集的数据，输出得到的结果，以结论为依据来控制自动化设备。
3 煤矿机电系统控制中应用PLC技术的方案、特性
和实现
3.1 PLC技术在煤矿机电系统控制系统中的实际应用
在集控室安装主站的时候，要以设计方案为基础，确保煤矿机电系统设备要按照新的线路来铺设，而不是继续使用老的线路，这样才能充分发挥回路的控制功能。甚至可以直接把主站的控制屏与电气设备回路相连，进而控制煤矿机电系统。
合理对现场数据收集设备进行布局，以带式输送机的安装为例，明确每一个传感器中所表达的数据信息，在与从站控制箱对接完成之后就会自行开始数据的处理与解码工作，控制系统才能正常运行，并且没有安全隐患。
合理设置煤矿机电控制系统的报警信号，使用传统的电铃进行报警，或是采用新式的蜂鸣报警器，确保安全警报在第一时间被施工人员寻获，减小安全事故的危害。报警系统能够引入到集控启停设备之中，由专业的人员来处理安全信息，确保在安全事故发生的第一时间就能组织施工人员进行避险。而有条件的施工方会选择更加高级的声光报警器，对安全事故的灵敏度更高，不仅能提前报警，还能腾出时间让工人处理生产线上的设备，避免了损失的进一步扩大。
3.2 如何使用PLC技术控制煤矿机电系统
煤矿机电系统控制之中，一般采用梯形图的形式来进行程序控制，这给逻辑程序提供了发挥的平台。简化的操作线路也降低了系统维护的难度，并且在不同的集控控制系统之中实现了实时切换，系统运行灵活多样，适应程度较高。还能够随时监控系统的运行情况，对包括系统是否过热、失速等实时运行数据信息都能够精确掌控。只要出现了影响正常生产的故障，监控系统就能够及时发现并报警，相关人员就会进行处理，降低事故发生的机率。并且PLC系统还会自动记录运行中的故障处理信息，为日后的维修提供数据基础。
3.3 PLC技术的运用
为了在煤矿机电系统中有效运用PLC机电控制系统，要分析系统在运行中的几个关键性数据。首先是运行速度。提升机在运行的时候不可避免的会产生机械冲击，不同机器的频率不同，因此加速、减速的能力也有区别。
在实际运行中，一般采用0.5 s每半秒钟刷新一次的频率，来确保PLC系统有效地控制。而为了得到绞车的运转速度，一般会有专门的设备来记录每0.5 s中开关的触碰次数，并将记录下的数据在系统的储存单元中进行储存，将其转换之后，再进行绞车运转速度的计算工作。然后要取得的就是绞车的运行方向数据。绞车开始运行之后，运行状态就无法改变了，因此就需要使用两个计数器来记录开关接触的次数，确定在这些接触中哪些是有效的。在五秒钟内，使用一个计数器来控制另一个，记录下启动按钮的两次变化，绞车的上升接触器通过后产生吸引力的方式使绞车稳定上升。通过调节在5 s内按钮启动的次数来控制绞车的上升与下降。假若启动的次数只有区区一次，下方的接触器就会产生把绞车向下拉的力，使其下降。或者每五秒钟之内，完成一个上升与一个下降的指令，使绞车在经历了上升与下降之后，回到最开始的出发点。最后是绞车的超速警报。由于系统在设计之初就对绞车的运行速度做了严格要求，假如实际速度超过了要求的速度，警报就会发出，报警系统会用文字与警报相结合的方式告知操作人员，便于及时做出反应，避免了安全事故的发生。
另外PLC技术的使用对环境温度也有一定的要求，一般保持在0～55 ℃之间，才能最大限度的发挥PLC系统的优势。在高温下运行，PLC系统同样容易发生意想不到的故障，大大降低了系统原来设计的使用寿命，甚至会出现由于温度过高而损坏元器件的情况。反之，如果在较低的温度下运行，整个电路的运转速度十分缓慢，大大地降低了系统的安全性，在某些低于0 ℃的环境内使用，还会出現控制系统崩溃的情况。所以PLC控制系统的运行必须有适宜的温度做有力保障，才可以确保控制的有效性与高效性。当实际运行中，环境温度超过五十度时就应该采取相应的降温措施，确保系统在正常温度下运行。
4 结 语
将PLC控制技术引入到煤矿机电系统控制之中，能够有机的将整个系统中的各个控制功能结合起来，使各项设备高效运转。在满足了电厂生产的同时，提升了其运行效率，便于员工进行操作，是一种不可多得的控制技术。
参考文献：
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