马友祥
开滦股份范各庄矿业分公司，河北 唐山 063100
摘要：在煤矿生产作业活动开展过程中，对于矿井提升机控制系统的依赖程度非常高，客观地体现了这种系统在实际应用中所占据的重要地位。传统提升机设备控制系统主要由测速发电机、继电器逻辑电路等组成，这种系统在一定时间内对提高煤矿企业生产效率起到-定作用，但是它的缺陷也很明显:控制精度低、抗干扰性差、系统安全性能不高等。在此形势影响下，可以选用可编程序控制来增强矿井提升机控制系统的安全可靠性，降低系统运行中的故障发生率，增加煤矿企业的生产效率。
关键词：PLC；矿井提升机；控制系统；应用
引言
现代化矿井提升设备控制系统在实际运行中需要充分发挥PLC的相关优势，减少系统处理实际问题的时间，增强系统运行的安全性和稳定性。在矿井提升设备控制系统结构优化过程中，PLC系统将会发挥更大的作用，为煤矿企业生产目标的实现提供可靠保障。通过全面阐述PLC的功能，以期增强这种控制器在提升设备控制系统中的适用性。
1 矿机提升机工作原理
矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，常用的工作方式是直流电机驱动或交流电机驱动。相比较而言，最初投入使用的直流电机驱动方式具备调速范围宽、四象限运行简便等特点，应用直流电机驱动控制转动频繁的矿井提升机可以说是非常实用。在交流电成熟于社会生活各个领域后，专业研究人员发现应用交流电机驱动来控制矿井提升机工作效率更高。进一步分析，交流变频装置可通过计算机执行控制命令，几乎能够实现实时控制。在实践中，许多企业采用交流电机驱动控制设备都有成效。
2 PLC技术概述
PLC技术本质上属于微型计算机，具备自动化控制功能，能够完成工业领域控制系统的微处理操作，并且对所收集的外部信息信号进行逻辑区分判断，给相应元件传输信号并执行对应行为。随着我国科技的不断创新进步，工业控制行业运用PLC的条件也越来越充足。PLC技术运用于矿山机电设备控制系统为我国矿山业提供了重要的竞争意义，其优势不仅仅是对状态设定与运行速度的自动设定，还有对一些必要信息的收集与分析处理的功能，例如对提升总次数、深度、速度等信息。当提升机异常运行时，控制系统也会对操作端发出警报与光声提示。基于PLC技术的矿山提升机控制系统的电气控制原理可以看出，矿山提升机凭借先进的PLC技术能够实现独特的微处理功能，通过采集外部信号作出逻辑判断，进而对各个原件发出对应指令，从而实现矿山提升机的自动化控制。
3 矿井提升机设备控制系统
现代化煤矿生产活动开展过程中，为了增加产煤量、提高生产作业区的工作效率，可以将可靠的提升机设备控制系统置于矿井内，实现企业生产阶段的各种目标。这种提升机设备系统是由不同部分组成的，实际运行中不同的系统组成部分发挥着至关重要的保障作用。系统组成部分主要包括：信号系统、实时监控的上位机监控系统、安全保护系统、主控系统等。其中，提升机设备控制系统运行中的主控系统包含了功能齐全的可编程控制器，能够对提升机的精确定位进行有效控制，保证设备在提升阶段的稳定运行。对于上位机监控系统，主要依赖的是可靠的计算机网络技术，其具有实时监控的效果，可以有效降低设备运行过程中故障的发生率。系统运行中产生的信号传递主要是通过信号系统的相关作用完成的，可以为提升机的正常运行提供实时的参考信息。而安全保护系统在提升设备控制系统中的主要作用是设备出现故障时及时发出安全电路切断指令，制动性能优越。这些不同的系统组成部分客观地反映了矿井提升设备系统的功能强大性。在煤矿企业实现现代化的生产目标过程中，这种系统将会发挥更大的作用。
4 PLC矿井提升机控制系统的应用
4.1 PLC技术在井下风门自动启闭的应用
目前看来，矿山开采企业对井下风门的设计大多是人工操作模式。井下负压极大，风门的开启、关闭等动作一直都具有较大的风险与难度，其损坏的可能性也因此增大。若能够结合该实际情况，将PLC技术运用于井下风门的自动开闭系统上，则风门所受的负面影响可能减少。在井下风门中运用PLC技术的基本原理为辅助使用远红外传感器设备，对经过的车辆等进行精确检测感应，PLC设备根据传感器的反应进行预设动作，从而实现风门开闭。PLC技术被运用于这一环节中，不仅仅是提高了风门开闭的效率，减少其磨损程度，更能提高其使用的经济效益，保证了井下人与物的安全性。
4.2 PLC在矿井提升机电控系统中的应用
现代化信息技术的发展，为增强矿井提升机电控系统的安全性带来了重要的保障作用。利用PLC的优势，可以对这种系统进行针对性较强的软件保护，降低系统运行过程中的故障发生率。PLC的可扩展性好、自诊断功能作用突出，可以根据系统需要随时改变程序，为生产现场工作流程的顺利进行提供可靠保障。同时，PLC微处理效果好、环境适应性强、质量轻，可以增强机电一体化生产设备的实际作用效果。对于电控设备中常见的触点磨损问题，由于PLC采用的是无触点控制方式，有效避免了这种现象的出现。PLC作用下的系统软件有效保护了矿井提升机电控系统的后台设备，提高了系统运行的安全可靠性，降低了系统的故障发生率。同时，PLC也对提高提升机电控系统处理问题效率提供了丰富的手段。
4.3 PLC在矿井提升机变频调速系统中的应用
在矿井提升机变频调速系统运行过程中，对于PLC的依赖性非常强。这种系统的主要组成包括：实时监控系统、变频器、动力来源装置、液压站等。当提升机变频调速系统处于正常工作状态时，可以对生产过程中相关设备的运行速度进行有效控制，保证现场作业的安全性。当变频系统开始启动时，动力电源可以通过PLC的作用进入变频器。此时对应的液压制动阀需要及时断开，反方向运动的核心是主令控制器。提升系统运行过程中，技术人员可以设置好系统运行曲线，使提升机的速度能够保持在曲线要求范围内，对速度进行A/D转换。及时输出经过转换后的模拟量后，变频器将再次处于正常的工作状态，输出频率的确定主要是由调频变频器完成的。由于矿井内生产现场可能存在的影响因素较多，某些条件下也可以利用手动的调控手柄控制操作台速度，使整个提升设备系统能够保持在稳定的运行状态。同时，为了获得主电动机运转时的速度，可以充分发挥旋转编码器的作用，使可编程控制器能够及时达到相关的控制信号。此时利用PLC可以对信息进行实时分析，确定提升机运行距离和速度，及时显示出提升机的具体位置。
5 结语
随着矿山开采深度的增加，开采的难度相较于以前来说难度等级有所提高。矿山提升机在矿山开采作业中发挥着重要作用，是不可取代的设备之一，其工作效率与质量直接影响了矿山开采的效率与安全度。因此，将当代呈飞速进步趋势的PLC技术运用于矿山提升机控制有着重要意义。由于我国科学技术的发展迅猛飞速，因此矿山业对矿山机电设备的性能要求也越来越高，PLC技术的应用完全符合行业发展需求，为矿山机电设备高效率、高质量地进行生产工作提供了坚实的技术基础，为我国社会经济发展作出了巨大贡献。
参考文献：
[1]张晓羽.基于PLC的矿井提升机控制系统的应用[J].机械管理开发,2019,34(1):198-199.
[2]贾玉鑫，朱小青，吴雪莹.基于PLC的矿井提升机控制系统的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（05）：47.