冯文君
摘 要：在现代的自动化控制领域中，随着科学技术的进步，各种自动化技术和理论都得到了长足的发展，同时还涌现出了更多更加先进的自动化控制技术，而随着这些技术和理论在自动化控制领域中的发展应用，使得自动化控制水平得到了大幅度提升。PLC技术是当前自动化控制领域中一种重要的控制技术。随着PLC技术在矿山机电控制中的应用，使得矿山机电自动化控制水平得到进一步提升。而为了使PLC技术水平得到进一步提升，加大对PLC技术在矿山机电控制中应用的分析研究力度就显得尤为重要。该文通过对PLC技术的粗浅分析并结合个人实践工作经验，对PLC技术在矿山机电控制中的应用进行粗浅探讨。
关键词：PLC技术 矿山 机电控制 应用
中图分类号：TD984 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0114-02
随着当前矿业的发展，人们对矿山机电设备也提出了更高的要求。在当前的矿产开发过程中，通常会应用到PLC技术，而随着PLC技术在矿山机电控制中的应用，极大地提高了矿山机电的自动化水平，从而大幅度提高了矿产资源的开发水平，然而就PLC技术在矿山机电控制中应用的实际情况而言，为了进一步提高PLC技术的水平，还必须加大对其的分析研究力度。文章从机电存在的缺点出发，对PLC技术进行了粗浅的分析，然后对PLC技术在矿山机电控制中的应用进行了粗浅探讨。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨、共同提高。
1 PLC简介
1.1 PLC的定义
PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
1.2 PLC的构成
从结构上，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 PLC故障处理
如果PLC停止在某些输出被激励的地方，一般是处于中间状态，则查找引起下一步操作发生的信号（输入、定时器、线川、鼓轮控制器等）。编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。如果输入信号，将编程器显示的状态与输入模块的LED指示做比较，结果不一致，则更换输入模块。若发现在扩展框架上有多个模块要更换，那么，在您更换模块之前，应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致，就要比较一下发光二极管与输入装置（按钮、限位开关等）的状态。若二者不同，测量一下输入模块，如发现有问题，需要更换I/O装置，现场接线或电源；否则，要更换输入模块。
2 PLC技术在矿山机电控制中的应用例举
2.1 采用PLC改造矿山老旧提升机
在保留提升机机械部分和直流主电机的基础上，采用大功率晶闸管变流器和可编程控制器来改造老旧提升机的原继电器控制，是目前对矿山机械改造的一条可行之路。
实施步骤如下：
（1）整体搬移原有操作台为新操作台安装创造条件提升机改造期间临时搬移到一边的原操作台操作，仍以老系统运行。
（2）在电枢回路上安装新旧系统转换刀闸以便于新老系统转换。提升机制动系统润滑油泵控制采取多路航空插头进行新老系统切换，老系统可在新系统调试期间与之并存，互为备用。以后有必要的话可永久保留。
（3）在安装中严格控制质量指定将来参与维护的技术熟练人员进行安装，通过全程参与为调试完成后转入正常运行和维护创造条件。
（4）为缩短新系统调试时间，对井筒位置、开关、行程、各个机械润滑制动系统的状态等进行电控监测，在传感器安装完后进行在线送电测试，校准每个测量参数，保证与提升系统实际相对应。老系统提升时逐步在计算机中检验每一部分持续的运行过程，保证提升系统能一次性无误地实现切换。
（5）完成装卸载系统在线调试后利用老系统提升，但提升机装卸载站由新系统中可编程控制器系统控制。采用新老系统混合控制的方式，使装卸载及提升信号系统控制能够一次性投入成功，减少了新系统全面调试工作量。
（6）在传动回路中，电流闭环和速度、位置闭环是最关键的部分，其正确与否直接关系和影响到闭环系统的稳定性。利用每天两个小时的日检修时间对这些环节进行编码器输出试验和电枢回路电流环控制的动态试验，确定系统的动态响应各参数，为全系统空载和重载测试运行创造条件。
（7）利用全矿井机电设备停产两天的检修时间直接一次性进行全系统空载试运行，经过数次提速后达到设计运行速度。系统运行平稳和准确后再进行装煤重载运行试验，最后实现全载全自动方式的提升。
2.2 KZP型盘式可控制动装置在下运胶带机中的应用
系列盘式可控制动装置是机电液一体化设备，由KZP制动装置、液压站以及配套电控系统组成。盘式可控制动装置的制动力矩是由闸瓦与制动盘摩擦而产生的，调节闸瓦对制动盘的正压力即可改变制动力，而制动器的正压力又与液压系统的控制油压成比例。机械设备正常工作时油压达到最大值，此时正压力为0，闸瓦与制动盘之间留有1～1.5 mm间隙，即制动闸处于松闸状态。机械设备需要制动时，电液控制系统就会根据工况发出控制的指令，使制动装置按照预定的程序自动减小油压以达到制动的要求。盘式可控制动装置在环境温度为40 ℃时每小时制动10次，盘面与电控装置相的最高温度远小于150 ℃而且无火花产生互配合，可以使大型机械设备的停车减速度保持在0.05～0.3 ms在系统突然断电时仍能确保大型机械设备尤其是（带式输送机）平稳地减速停车。其液压控制系统采用双回路结构，兩个回路完全对称，可以互为备用。一般依靠蓄能器工作的制动闸就可以实现对下运带式胶带输送机的软制动。
KZP系列盘式可控制动装置的主要特点体现在“可控”上。通过主驱动电动机的输出轴以及胶带输送机上的速度传感器来读取电动机转速及胶带速度时会出现“飞车”的现象，这个时候就要由可编程控制器监测速度传感器的数据。当得到的速度大于正常运行设定值时，由可编程控制器减小制动闸电液比例阀的供电电流，从而减小制动系统的油压，制动系统施闸使得制动闸瓦贴近制动闸盘为胶带减速。当胶带速度降至正常值以下时，可编程控制器再按照预先编制的程序增大制动闸电液比例阀的电流，使得闸瓦打开，实现了制动闸的动态可控运行，保障了胶带输送机的正常运转。
3 结语
通过对PLC技术在矿山机电控制中应用的分析研究，相信读者对PLC技术的认识也有了一定的认识。PLC技术的应用，不仅进一步提高了矿山机电的自动化控制水平，同时也极大地促进了矿山经济的发展，提高了现代化安全生产管理水平。所以，加强对PLC技术在矿山机电控制中的研究具有十分重要的现实意义，值得广大煤矿机电工作人员进行深入的研究与探讨。endprint
