PLC技术在矿山机电节能方面的应用

张晗

摘 要：PLC工控技术是能源工业领域关键技术之一，是助推矿山企业迈入高速发展的科技手段。经对节能各种参数的统计分析，在确保舒适条件下，运用PLC工控技术，矿山的机电设备能够实现20%～30%的节能。因此，矿山企业强化了机电节能领域应用PLC技术的普及，这是落实关于做大做强 矿山企业新兴产业战略的重要举措。文章从矿山机电设备节能运用PLC技术的角度出发，分析PLC技术在矿山机电节能方面的应用价值。

关键词：PLC技术;矿山;节能控制;应用

引言

在矿山机电节能控制中利用PLC技术之前，需要对PLC技术的特点和应用效果进行深入的分析以及研究，并且还需要结合矿山机电节能的应用情况开展针对性较强的优化工作，从而使得能源消耗量能够得到有效的降低。在井下风门设备和老式提升机设备中利用PLC技术能够充分地展现出先进技术优势，从而凸显新时代背景下矿山机电节能的运用效果。

1PLC 技术概述

PLC技术是由多个控制序列互连的控制网络，其主要是利用嵌入式计算机与设备的继电器触点连接。这种新的控制方法的出现可在一定程度上有助于电气自动化的灵活控制，且此方法的可靠性较高，最重要的是，可以实现精确的电气自动化控制。PLC技术不仅可以按照既有程序进行控制，而且可以根据需要对其进行编程，拓展其功能，实现多功能控制。PLC的主要结构包括了微处理器、电路模块、存储器等，可以实现数据收集、数据传输以及执行控制等多个功能[4]。在PLC技术中，不同的模块其主要的功能不一样，比如微处理器，主要是实现数据的收集与处理，是PLC技术的主要核心部分， 而电路模块主要负责信息传输，是PLC技术的连接基础，存储器主要负责程序执行和存储，是PLC的操作部分。由于PLC的智能性、高效性和稳定性，使得其在控制领域中获得了广泛的应用。图1为PLC的结构图。

2矿山企业机电设备现状

当前，在大型的矿山企业，机电设备节能应用是矿山企业重点研究的技术课题，在矿山机电设备智能应用中，A/D中的A多为电流、电压或温度。矿山企业运用PLC技术，机电设备节能幅度大，特别是矿山机电设备通过运用PLC技术，实现了矿山机电设备实际智能化监控，在全面推广应用PLC技术方面，能够有效助推矿山企业机电节能，并通过不断对机电设备结构优化，从而实现机电设备的节能效果。在矿山机电设备节能领域， 相比过去的节能方式，矿山企业运用PLC技术对矿山机电设备节能效果显著，运用PLC技术已经成为当前矿山企业开展机电设备节能减排的关键技术。矿山企业通过对PLC技术的应用，能够满足矿山企业加强机电设备节能结构调整和技术创新要求，使其智能化水平不断增强，助推了机电设备节能技术水平的增高，使节能环保的机电新设备应用在矿山企业中，为企业发展提供了科技含量。当前，矿山企业运用PLC技术成果已经转入大规模推广应用阶段，PLC技术在矿山机电产品批量使用提供了技术支撑，为矿山企业重要基础设施运行本质安全提供了全面保障。

3PLC 技术在矿山机电节能控制中的应用

3.1PLC控制程序的设计

在进行控制程序设计工作中，需要融入step7编程语言，从而保证控制效果的提高。在实际实施过程中，需要在windows环境下应用于通用的微机中，这种编程语言不仅可以实现信息的广泛性流通和通信，在后续工作中，还可以通过某一个模块实现动态化的控制，采集多方位的信息实现数据多方位管理以及融合。在实际程序设计时，要采取模块化的设计理念， 以模块化的形式进行数据的管理以及采集。PLC程序設计，主要是对各种设备信号进行有效的整合以及分析，明确输入设备的开关信号，对当前系统运行状态进行多方位的控制以及判断。同时还需要通过各种设备的控制来满足相关各种任务的操作需求。除了接受上位PC功能之外，还需要进行数据的采集，根据不同控制对象进行全过程和全自动的积极采样工作。PLC设计程序要分为机电节能控制设定和机电节能控制处理模块等等各个模块，要充分的发挥各自的功能，从而起到一体化设计和控制的效果，提升实际运用水平和运用质量。在进行程序设计时，主要任务要通过开关信号的输入而判断当前系统的运行情况，之后，再控制接触器和继电器等等，提升现场控制的效果和水平。

3.2在井下风门和机电节能控制中的使用

在矿山生产作业时期有着较高的风险性，在进行生产的过程中主要就是借助工作人员来进行操作，因此会消耗较多的人力资源。PLC技术属于智能控制技术，可以实现对于传统井下风门的调节，而且可以改善风门控制。在使用PLC技术的时候，会选择编制程序来实现井下风门的自主调控。在日常使用的时候，由于井下风门双侧具备一定压力差，因此在之后进行操作的过程中需要按照风门的实际情况开展设计工作，其中通过明确风门压力和实际面积为基础可以显著提升整体的设计效果。要想保障井下风门自动开合的安全性，PLC技术的使用需要联系井下作业情况来进行合理的平衡布置，之后把有关的数据信息增加到编程中，确保PLC控制器可以更加有效地进行井下风门开合工作。PLC技术可以在矿山机电节能中达到一个良好的使用效果，以PLC技术为基础的传感器设备来正确进行控制工作，而且可以实时的监督和控制设备的运行状态。机电节能就是借助收集的传感器信号，经过充分地研究分析之后使用CPU来把信号在显示设备中进行显示，帮助矿山内部工作人员明确PLC控制系统的实际情况，要是出现问题可以及时地采取措施进行应对。

3.3在流体负荷设备中的应用

PLC技术在流体负荷设备中的应用主要有两个方面，第一是风机中变频速度的调节和泵中变频速度的调节，改进后的风机更适合矿山的特殊条件，矿山开采作业有效降低了能耗。将PLC技术应用于泵设备，不仅可以有效提高给水和矿山流体泵的设计灵活性，而且可以大大提高产品质量。同时，可以通过使用PLC技术来实现灵活的控制，例如平稳启动和停止泵，避免了由于频繁启动和停止泵而造成的功率损失，并且在一定程度上有效地减少了设备损耗，从而确保了矿山企业生产活动的安全性和效率。

结束语：综上所述，矿山企业运用PLC系统，对于机电设备节能具有较好的投资回报率。从全生命周期来看，PLC技术所带来的产量增加和安全效益，会进一步加强矿山企业机电设备自动化领域的领导地位，以更独特的优势把握矿山企业节能的增长机遇。PLC技术将会在矿山企业机电设备扩大其数字化产品组合上迈出重要一步，并可进一步开拓其机电设备自动化产品业务，为矿山企业机电设备节能提供独特、全面、开放式架构的自动化产品、系统、解决方案和服务。

参考文献：

[1] 徐麾， 段伟杰. 远程控制技术在矿山机电设备上的应用[J]. 电子世界， 2020（24）：186-187.

[ 2 ] 江国俊. 自动化技术在矿山机电控制中的应用研究[ J ] . 石化技术， 2020，27（12）：86-87.

[ 3 ] 曹争. 变频技术在矿山机电设备中的应用研究[ J ] . 世界有色金属， 2020（23）：21-22.

[4]艾尔希丁·艾尔肯.探析PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（06）：192.