国家能源集团神东煤炭集团设备管理中心 陕西榆林 719000
摘要：经济社会的发展，有效推动了各行各业的发展，进而增加了对煤炭资源的需求量，有效扩大了煤矿开采的规模。对于煤矿企业而言，煤矿开采工作需要提高机械设备使用率，提高其应用效果能够显著提高煤矿企业的经济效益。PLC技术作为一种新型的科学技术，已经逐渐在我国煤矿生产中普及应用，提高了煤矿生产的效率和安全性。因此，本文对煤矿提升机电控系统中PLC技术的应用情况进行分析，以期更好的发挥其价值和意义。
关键词：PLC；煤矿；提升机电控系统；应用
1PLC应用于电控系统中的必要性
提升设备的主要构件。有制动装置、取物器、卷绕器、传动器及卷筒驱动器等。为了确保安全生产，还有一些必要的专门设备。电动装置、卷筒及其减速设备等都会直接影响卷筒驱动器。电控系统的运转具有非常复杂的应力情况，且载荷的主要承受部位是薄壁，如果没有采用合理的设计方案，将有可能导致其开裂、变形、失效。其中，减速器通常会选择封闭式的齿轮。机轴则是此类设备的重要承载部件，可将主轴上所承受的载荷传递到有关承力元件上。如果是在大型矿井服役，该类设备都会有很大的提升量，工作元件的具体装配形式将会影响构件的受力。所以，有必要对卷筒中的具体受力进行分析，明确其中的应力分布情况，优化其应力结构，这样在滚筒上进行钢丝绳的缠绕时，可避免出现过大弯曲应力的现象。作为煤矿生产领域中的一类关键性的设备，煤矿提升机的安全稳定是保障运行安全的第一要素。信息技术近年来发展迅速，煤矿生产已逐步实现计算机实时控制。PLC是高效率的工业应用计算机，通过一系列处理开关，可避免外部接线的变化，改变其程序即可进行控制程序的相应修改，具有便捷、高效的优势。PLC具有较低的功耗，故障较少，具有良好的稳定性和集成化性，通过高度的自动化可进行复杂逻辑的高效率运算，实现工业领域的主动控制。将PLC技术应用于煤矿生产领域中的提升机电控系统，将会进一步提升生产的稳定性和高效性。
2电控系统的构成
通常情况下，成套的电控系统包括高压配电系统、低压配电系统、安全保护系统、操作系统、监控系统以及全数字变流驱动系统几种。而主电控系统主要包含了电源电路、PLC保护回路、驱动电路以及控制回路等。其中，电源回路通过将交流电源转变为直流电源，借助于变频器创建新的电源电路，有效增强整个电源工作的高效性与可靠性；PLC保护回路则是利用跳闸、合闸级基本回路特征与要求，采取一定的措施对PLC进行过流过压的保护；驱动电路主要用来放大控制电路的信号，使其能够驱动功率晶管体，也就是通过PLC的输出回路驱动提升机的构件来完成预期的控制动作。通过可控的电控系统组件，实现对煤矿提升机的供电功能。
3PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用
在实际的应用中，必须要结合具体条件情况，充分发挥出PLC技术的优势。煤矿提升机是煤矿生产开采中的关键设备，使用便捷、功能强大以及可靠安全是煤矿提升机电控系统的最基础要求。近些年来，随着煤矿行业的发展以及计算机控制技术的发展，PLC技术被逐渐应用至煤矿提升机电控系统中。
3.1确定PLC技术
如今，PLC技术主要是由基本单元、扩展模块、扩展单元及特殊功能模块等部分组成，其中基本单元输入与输出具有平均35个点数，扩展模块局偶遇不同的输入输出点数，其中输出点数则为0点，输入点数为20点。特殊功能模块一般是结合不同工作条件来对输入输出点数进行科学、合理的选择，通常是由编程器完成。
3.2提升机电控系统控制
PLC技术应用在煤矿提升机电控系统中的主要内容为三个方面，分别为工艺控制方面、行程控制方面及监控系统方面。
（1）从工艺控制角度进行分析发现，PLC技术可以通过相关计算机指令来达到实时控制提升机运行的目的，且其编程语言直观，与传统继电器控制系统相比得到了不断优化。基于PLC技术监控系统下，PLC技术还可以实现提升机的多重联锁，确保工艺流程更加直观，进而提高提升机操作效率。（2）在行程控制方面，提升机应用PLC技术能够增加控制距离，增强提升机工作的安全性和可靠性。在实际的煤矿开采生产工作中，提升机需要能够在任何位置停止，这对于提升机的行程控制提出了较高的要求，行程控制能够缓解提升机在工作时的强度与负荷，且能够帮助提升机更加适应复杂工作环境，提高提升机的工作效率效果，延长提升机设备的使用寿命。在应用中，可以增加PLC输出容量来有效拓宽PLC控制距离，进而避免了不必要的中间环节。（3）对于监控系统来说，通过对提升机的监控系统进行调整和优化可以确保提升机的安全、高效运行。实际上，要想使行程终端监控效果得到优化，要做好各匀速段与减速段的实时监控工作。通常情况下，PLC技术可以借助控制器监控开关，来确保设备的正常运行，并降低了周围环境对设备运行产生的干扰。同时PLC技术还能够使提升机监控系统独立、高效运行。
3.3控制电路设计
要想实现对控制电路的合理设计，需要了解和熟悉提升机的工作状态与情况。通常情况下，提升机要结合实际特点来开展匀速、加减速、爬行以及保护等活动，因此在进行控制电路设计过程中要尽可能满足上述工作要求。PLC技术电控系统电路主要是由主电动、主控PLC控制柜、启动柜、旋转编码器、动力制动电源等部分组成，并为其配备了行程显示器与速度显示器。在PLC技术正常工作过程中，要做好输入信号检测工作，如果信号正常，则允许将安全制动解除。反之如果信号异常，则需要启动安全制动，确保提升机停止运作。
控制电路是PLC结构的主体部分，也是提升机工作的依据，保护功能和控制功能实现的基础，因此在对控制电路进行设计时，必须要综合考虑保护与控制的关系。PLC结构框架通过控制台控制编程，产生相应检测信号，控制诸如高压换向器、制动电源柜等设备等过程，决定提升机的工作状态。在进行安装时，需要避免将PLC安装至大功率电源周围区域，从而避免高温环境对PLC工作的影响。除此之外，PLC还需要远离振动源，避免受到振动干扰。
3.4软件设计
PLC软件设计是对提升机进行控制的关键与重要环节，软件设计即是针对于提升机运行前工作状态而设定的运行程序。在控制加速工况时，应以电流作为主要控制对象，时间作为次要控制对象。在提升机匀速工作时，无需更换系统。在提升机减速工作时，应当以速度作为依据进行控制。在提升机进行爬行工作时，则需要保证平滑过渡。PLC软件设计的主要参数有电路、速度、时间、行程等，对主控对象进行选择，对参数进行准确选取，是设计优秀软件的关键。
3.5现场总线技术
现场总线技术能够将电控系统与设备进行连接，从而保障设备的工作状态，是提高煤矿提升机使用寿命与工作效果的重要技术。现场总线技术对于硬件要求较低，双绞线即可满足通信功能要求，并同时简化控制系统。将PLC技术与现场总线技术进行融合应用，即可解决和处理较多传统电控系统工作难点，提高煤矿提升机的工作效率效果。
结束语
综上所述，加强对煤矿提升机电控系统的优化设计与分析探究，能够有效增强提升机运行过程中的稳定性、安全性与高效性，并通过模拟与数据传输有效实现提升机的实时监控与远程管理，为煤矿产业的平稳可持续发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]王承刚，曹洪镇，张磊，等.PLC在煤矿提升机电控系统中的应用研究[J].数字化用户，2019，25（46）：107.
[2]何继贤.PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用[J].电子制作，2014，（2）：215-215.
[3]孙社民.PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用[J].能源与节能，2014，（11）：45-47.