赤峰天硕安全技术有限责任公司 内蒙古赤峰 024005
摘要：伴随我国国民经济的发展，煤炭行业进入了蓬勃发展时期，矿山开采技术也在不断改进和优化。电气自动化技术在开采生产中的应用更加成熟，将PLC技术和电气自动化控制相结合，可以提升电气设备运行的安全性和稳定性，显著提升开采效率，降低事故发生率，促进我国煤矿事业的发展。
关键词：PLC技术；矿山开采；电气自动化
引言
随着科学技术的进一步发展，我国对于矿产资源的需求在不断增大，故提高矿山的开采效率是极为关键。从生活中可以发现很多矿山企业都采取机电设备自动化管理技术，在这其中PLC技术可以对设备进行有效的控制。通过利用它的智能化操作和自动操作能力可以大大提高工作的安全性，同时也可以提高工作的效率，这对于矿山企业的发展而言是十分有利的。
1PLC技术应用的重要意义
PLC技术需与矿山开采的其他系统合作完成开采任务，PLC技术的抗干扰性能强，在繁琐的生产过程中都能保障机电设备的正常运行。此外，PLC技术还能保证所传送信息的真实性与可靠性，只有获取到准确的数据信息才能为矿山机电控制过程提供参考。简而言之，PLC技术在矿山开采中具有极强的应用价值，且该技术兼容性强、灵活度高、操作便捷，同时它还借助了现代网络技术对矿山机电系统进行线上维护、元件维护等，有效提升了矿山机电设备的管理水平，为矿山企业创造可观的经济效益。传统矿山机电系统通常采用继电器设备来实现控制，但随着科技的迅猛发展，传统机电系统已不能满足当前矿山开采所需，新时代的矿山企业对机电系统提出了新要求与高标准，虽然传统系统也可实现对机电设备的有效控制，但传统系统有结点多、可操作性不强、能耗大、后期维护难等缺陷。此外，继电器的全周期使用寿命短，无形中提高了企业对机电设备的投资成本。PLC技术则以传统机电系统为基础，合理借鉴其优良特性并克服其缺点，为现代矿山机电设备正常运行提供保障，为矿山企业的健康发展提供竞争优势。
2基于PLC技术的矿山开采电气自动化控制技术研究
2.1PLC控制系统在提升机的应用
在矿山控制系统中由PLC系统代替传统的继电器控制装置，从而使提升机械高效率、智能化。具体应用流程如下：①首先对提升机的控制系统进行改造，在运行状态良好的情况下，保留旧系统的直流主电机及提升机，安装新的操作台，调整、优化电枢回路，通过多路插头完成新旧控制系统的切换，从而达到控制提升机制动系统的润滑油泵的作用。②为了保障安装质量及安装效率，由维护人员负责对提升机旧系统的改造和安装、调试工作进行监管。在安装时，管理人员要对井筒位置处的开关及其他关键部位的运行状态密切观察、实时监测，发现异常及时修正，缩短了系统调试的时间，同时保证了质量。PLC控制系统能够实现在线调试装卸系统、控制提升信号、测试空载和重载的运行状态等工作，大大减少了工作人员的工作量，保证了系统运行的稳定性。③最后对提升系统进行空载试运行，试运行时间一般为2h，试运行时所有机电设备停机。空载试运行成功后，可以开始装载试运行，以达到全载自动化提升。
2.2在矿山排水体系中的合理运用
在传统的金属矿山工作环节中，由于地形复杂、环境恶劣，加上所使用的技术设备较为落后，导致矿山工作效率较低，对企业带来了一定的经济损失。尤其是在矿山排水体系中，技术人员专业技术水平普遍不高，无法对排水系统进行合理规划，矿山水源长时间无法排出，阻碍了施工单位的正常进行，加上工作人员环境保护意识不强，对水源进行破坏，导致矿山水源受到了严重的污染，破坏矿山生态环境的稳定性，不利于实现资源可持续发展目标。
随着我国科技的不断进步，PLC技术逐渐应用于矿山排水体系中，不仅充分发挥了其防漏、保温等功能，还提高了施工单位的整体工作效率以及水资源的利用率，保护了矿山生态环境的稳定。另外，利用PLC检测功能，可对矿山各个区域进行扫描，管理人员可实时监控施工单位的运行状态，一旦发生紧急情况，PLC系统便会自动报警，工作人员可尽早撤离事故现场，确保工作人员的安全。
2.3PLC技术在井下风门中的应用
通常情况下，矿山风门两侧空气会形成一定的压力差，矿山的风门面积比较大，如果要将风门打开，需要40kg压力。若矿山风门处在打开状态，压力差能够减小大约5kg，风门的打开难度增大。研究人员经过认真研究发现，利用气缸的传动来带动风门，能够有效避免上述现象的发生。利用气缸传动，有效带动风门，重点利用小风窗来带动风门，保证风门得到更好的开启。但是，因为矿井风门的开启条件不同，存在较大差异，例如，当矿井当中采用电动风门，能够有效降低矿井风门的开启难度。将PLC技术运用到矿井下风门当中，形成良好的电动风门，能够保证矿井下风门开启难度不断下降。电动风门的运行原理如下：电力控制系统会发出相应的控制信号，电磁阀接收到控制信号之后，能够带动油缸开展活塞运动，将矿井下风门有效打开。当风门开启角度达到90。，电磁阀会立即停止工作，矿井下风门不会再次开启，作业人员方可顺利的进出风门。在风门关闭环节，控制系统会传输良好的关闭控制信号，电磁阀接收到相应的信号之后，能够开展相应的运动，带动油缸进行运动，风门能够在规定的时问内关闭。
2.4PLC技术在机电控制系统中的应用
在机电控制系统中，想要保证回路的控制功能，首先要确保机电控制设备是按照新的线路进行铺设，设计方案需要提前做好。在机电控制系统中，利用PLC技术控制相关参数通常需要使用梯形图的模式，能够进一步简化编程，充分发挥逻辑程序计算的更大空间。在机电控制系统实际运行中，需要将采样的频率控制好，一般情况下需要按照0.5秒刷新一次的频率进行采样，确保PLC机电系统的运行和控制。与此同时，为了记录绞车的运转速度、皮带的转速等设备运行参数，需要通过PLC技术将记录设备安装在机械设备上，从而记录皮带启停次数和绞车关闸的开关次数，并详细分析和运算这些储存起来的数据信息，从而得到绞车和皮带的运转速度。技术人员还能够利用PLC技术对机械设备的运行速度进行限制，一旦超出设定速度上限，能够在第一时间发出警报并采取有效措施给予降速处理，从而确保机械设备和职工的安全，减少事故的发生率。
结语
矿山电气自动化控制中PLC技术的应用能够提高矿山电气设备的自动化水平，提高矿山设备的运行效率，从而支持和促进矿产资源的合理开采与合理开发，从而支持矿产开采自动化、智能化，为矿业企业的发展提供有效的技术支持与保证，PLC技术控制系统应用于电气设备，可以有效提升设备的运行水平，确保矿业企业的经济效益。
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