丘建，饶崴，丘林
紫金矿业集团股份有限公司
摘要：PLC技术引入到矿山生产环节，使矿山开采机电设备自动化控制水平得到大幅提升，不仅明显提高矿山开采作业效率，而且取代传统人工矿山开采作业方式，有效提高矿山生产整体运行的安全性和稳定性，同时保证了矿山生产质量。
关键词：PLC技术；矿山机电自动化控制；应用
1PLC技术特点与结构分类
PLC技术指在现代化的工业生产中，专门对生产过程进行控制管理的微型计算机，其具有更高的抗干扰能力和可靠性，最大的特点就是取消了传统的继电器控制系统，使用逻辑控制。PLC技术编程简单，便于使用，而且控制系统稳定性高，持续时间长，在现阶段的实际工作中，PLC技术的自控系统的主要编程模式是以梯形图为主，所设计的方案也非常便于安装和维护，更便于操作人员接受，除此之外，体积小可拆卸，系统连接方式灵活，功能也比较完善，在多种场合环境下都有非常好适应能力。在PLC技术中，其梯形图的编程方式主要包括计时器、继电器以及计数器等非常多的各类电子设备，但它的内控系统主要是利用内存和程序编制实现逻辑功能，并在输出控制设备和外部装置的基础上实现对实体机械的控制。PLC技术在大幅提高准确度和安全性的同时，也大大减少了自控系统所占的空间，PLC的结构分类和配置如表1所示。
2PLC工作原理
2.1输入采样
在这一环节系统中，主要对输入的数据进行读取和扫描，之后储存到I/O单元。输入采样是PLC控制系统中最基本和最重要的环节，输入数据之后就会定性，I/O单元的数据也不会随着后期输入数据的变化而产生任何变化。在输入脉冲信号的操作过程中，要主义PLC扫描周期不能超过宽度，以防止无法读入系统。
2.2用户程序执行
在这一环节扫描用户程序的过程中，要以梯形图为依据，对左边控制线路进行优先扫描，然后利用逻辑运算处理控制线路遵循上下、左右的顺序，对计算机软盘内部的逻辑线圈状态进行刷新。用户在执行程序的同时，I/O之中输入的数据和采样状态无法更改，因此，在操作有关的程序的过程中，要假设立即使用I/O指令就可以直接存取I/O点。
2.3输出刷新
输出刷新环节是PLC控制系统中CPU最后的一个运作环节，在这一环节，根据存入I/O的相应数据，对CPU进行刷新，并锁存输出，通过输出电路对外部设备进行驱动。
3PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用
3.1在输送机中的应用
矿山机电自动化控制技术在实施中需要大量设备进行配合，如液压泵站、制动系统以及电控系统等，其中制动系统能够增加制动阀与制动盘之间的摩擦力，进而产生一定的力矩，这种方式能够改变设备在实际运行中的制动力，通过这种方式对整个设备进行制动控制。将这制动装置放置在输送机中，能够对传输机进行制动控制，在此过程中使用传感器，获取输送机的实际运行状态以及运行情况，利用PLC技术实现输送机运行状态分析，这种方式能够进一步确定输送机在实际运行中是否存在问题。采用PLC技术能够保证整个设备运行状态在正常安全的范围内，如果出现电流降低的情况，对设备发出相应的指令，使设备能够根据外界条件，调整自身的运行状态。
在该种情况下，控制系统会直接发出控制信息，降低输送机的传输速度，当电流超出正常运行范围后，适当提升传输速度，保证二者之间的吻合性。这种方式能够使输送机始终处于正常运行的状态之中，避免出现传输机运行故障甚至是失控等情况，提升设备在运行中的安全性。由此可以看出，矿山机电自动化控制技术在输送机应用的过程中，能够减轻工作人员的工作量，根据实际情况对设备的运行状态进行调整，提高设备运行的稳定性。
3.2PLC技术在螺杆空压机中的应用
传统空压机在矿山机电控制中的性能相对较差，而螺杆式空压机在实际应用过程中具有实用性强、可靠性强等多项优点，这也使螺杆式空压机逐渐取代了传统空压机，到了广泛应用。螺杆式空压机在具体运行期间主要包括吸气和吸机油、密封并运输、压缩和排气环节。工作原理：螺杆在内部发生转动时，此时螺杆会与壳体齿沟啮合，从而可以从进气口吸入机油和空气。齿沟啮合面转动时，螺杆式空压机会则会将吸入的机油和空气密封，并且对其进行运输，送到排气后，因为齿沟啮合面变小，机油和空气便被压缩，而当齿沟啮合面转动到排气口时，就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。因此，为了实现对排气量的控制，要控制螺杆旋转速度。因此，将变频器设置在螺杆式空压机中，若排气量超过正常值范围，此时，变频器会调控螺杆旋转速度，保证排气量在正常范围内，这一方面可以确保排气压力稳定，另一也可以减少能源消耗量。
3.3优化老式提升机
在老式提升机的应用中，PLC技术能够通过晶闸管优化和大功率控制器提升设备的性能，改进原有提升机的性能。在实际的操作中，主要是将原来的操作台放在一边，整体搬移，通过改变操作台，避免对新操作台的安装产生干扰。与此同时，为了完美转化新老系统，可以将转换器安装在回路上，使两个系统能够随意切换，而安排安装的人员必须经过相应的培训才能够上岗。上岗的人员要具备专业的操作技能，确保控制安装的质量问题，也为日后维护系统打下牢固的基础。系统完成安装后，要进行调试，并且缩短调试的时间。比如在安装传感器后，要对给电进行测试，并通过对比实际参数和标准参数之间的实际差距，提高系统运行的有效性。在提升系统的应用中，PLC技术要在电脑上对每个环节进行逐步的检验，以确保能够准确的完成系统的提升。除此之外，对于新旧系统的联合控制也要加强，以便及时发现其中存在的问题，并有针对性的进行优化和改进，进而确保系统在优化之后能够发挥更好的作用。
3.4PLC技术在风门中的应用
PLC技术是一种工业环境下为满足工业控制需求从而设计出的一种数字运算操作电子技术，对该项技术进行应用，能够完成操作指令，并且实现对各种不同类型机器设备的合理控制，其在具体应用期间具有操作简单、可靠性高等多项优点。因此，对于矿山开采过程中的风门自动化关闭可以通过对PLC技术应用实现。传统机电控制模式下，风门操作通常都有人工操作试下，具体操作进行过程中，具有安全风险、操作难度大等问题，同时，如果人工操作期间，出现了不当情况，会导致风门遭受破坏。在风门机电控制设备中对自动规划技术进行应用，可以自动关闭风门，这也就使传统机电设备在应用期间存在的各项问题得到了解决，并且降低工作人员劳动量，降低了劳动成本。目前，许多矿山企业在实际开采期间，已经将自动化技术应用在了风门操作系统中，为矿山开采作业安全进行提供了保障。
4结束语
综上所述，随着科技水平的不断发展，PLC技术在越来越多的领域得到了广泛的应用，在确保操作的精确性和安全性的同时，也产生了巨大的社会价值和经济价值，提高生产的效率和质量，大大节约了物力和人力。在矿山机电控制中，只有不断加强对PLC技术的研究和分析，才能确保有效的开发矿产资源，促进社会经济的可持续发展。
参考文献
[1]矿山设备电气自动化中PLC的探究[J].陈钞.中国金属通报.2019(12)
[2]探析PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].艾尔希丁·艾尔肯.内蒙古煤炭经济.2020(06)