PLC技术在煤炭机电一体化质量控制中的应用

毛目华

[摘    要]PLC技术作为一种可编程逻辑控制器，它不但可以实现对模块的结构进行监控，而且还可以保证整个生产过程的稳定性，具有很强的敏感性和抗干扰能力。而且在机电一体化把控当中应用的十分的完美。重点阐述了PLC技术在煤炭机电一体化把控中的应用，包括把控、位置控制、通讯模块、进程模块和信息模块等方面的详细应用，促进了煤炭及机电一体化把控的有效发展。

[关键词]PLC技术;煤炭机电一体化;质量控制

[中图分类号]TD40 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）05–0–03

Application of PLC Technology in the Quality Control of Coal Mechatronics

Mao Mu-hua

[Abstract]As a programmable logic controller， PLC technology can not only monitor the structure of the module， but also ensure the stability of the entire production process， with strong sensitivity and anti-interference ability. And it is very perfect in the application of mechatronics control. The article focuses on the application of PLC technology in the control of coal mechatronics， including some detailed applications in control， position control， communication modules， process modules and information modules， and then effectively promotes coal and mechatronics control. effective development of control.

[Keywords]PLC technology; coal mechatronics; quality control

随着我国现代化的发展，人们对能源的需求量越来越大。从我国的能源构成来看，我国目前70%的能源是由煤炭提供的，因此，在经济发展的大背景下，必须重视提高企业的经济效益。机电一体化技术能够从整体上推动煤炭行业的发展，为煤炭行业的发展提供技术支撑和提高生产力。因此，随着我国煤炭行业的竞争日趋加剧，煤炭行业越来越重视技术的革新，提高了生产的整体效益和质量，从而进一步提高了我国的能源消费。从以上的研究结果可以看出，PLC技术的合理应用，可以提高煤炭机电一体化的把控效果，因此，相关部门要在提高PLC技术使用效果的前提下，加强技术的研究和应用。

1 PLC技术概述

PLC是可编程逻辑控制器，是一种新型的控制技术。借助计算机系统对机电设备进行科学的管理。PLC由输入、输出、存储器、中央处理单元、电源构成，具有高可靠性和灵活性，并且具有易于编程和配置的优点。内存能储存程式、CPU处理程式的输入和输出。PLC技术在机电一体化的控制方面具有以下优点。

（1）可以进行时间限制，PLC可以根据需要的时间来提供各种数据的信息，由技术人员根据数据进行设定，并根据要求进行调整，从而将整个机电系统的控制限制在监视范围之内。

（2）实现状态的调控：PLC能够设定逻辑操作，对继电器的连接方式进行操作，既提高了设备的操作性能，又能发出指令，保证了机电一体化控制的整体控制。

2 煤炭机电一体化质量控制对煤炭生产的重要意义

科学技术的发展和煤矿生产水平的提高，极大提高了煤矿的生产能力。有关研究表明，将煤炭机电一体化技术引进到煤矿中，可以将原先单一煤矿的开采能力从数万吨提高到数亿吨。将机电一体化应用于煤矿开采，既能增加煤矿的产量，又能减轻职工的劳动强度，以及增强职工生产中的安全。在煤矿开采中，煤炭机电一体化技术已广泛用于煤矿采煤机械、煤矿安全监测、煤矿提升机等领域。

3 煤炭机电一体化质量控制探讨

3.1 安全生产监控

煤矿在进行生产过程中，一定要注意安全问题，采取煤炭机电一体化质量控制来保证煤矿的正常运行。同时，要对监督人员进行管理，并对其严格执行操作标准，并进行相关的训练，以便更好地了解和掌握相关的规章制度，从思想上加强对安全工作的认识，从而更好地提升煤矿安全生产的工作效率。

3.2 电液控制支架的优势

利用液壓动力对顶板进行支护已被普遍采用，目前已逐渐向电液掌控支架的转变。将电液掌控技术引进到原来的支架设备中，既能改善煤矿作业的作业效果，又能克服常规支架的缺点。

（1）通过电液控制，可以保证设备的支撑，保证支撑的安全性。

（2）通过电液控制，可以加速支架的运输，保证支撑系统与机电的运行，保证工作的安全性。

（3）在运输过程中，同时将输送机控制在一定程度上，使工作水平前移。

（4）可以依据周围的地形，选择合适的控制方式，尤其是在开采较浅的煤层时，可以采取大倾角的支护，这样才能最大限度地发挥支护的效果。

3.3 机电一体化在煤矿运输中的应用

目前大部分的煤矿都是采用皮带运输，我国和很多国家大的煤炭开采都是应用这种方法。用皮带运输不耗费大量资金，而且十分方便，但缺点也很明显。如输送时，皮带跑偏，皮带断裂，皮带滑动，严重地会对生产造成不利的后果。为了解决这一问题，研制了一种用于维持皮带运转的设备。可以说，煤炭机电一体化质量控制具有特殊的优点，使得煤矿的各种操作变得容易，而且还可以对各种设备进行集中监控，从而极大地提升了煤矿的生产率。

3.4 丝绳损伤装置检测

煤炭开采的过程较为复杂，安全隐患频发，严重影响着煤矿的发展。主动采取检测和判定钢丝绳损伤部位的系统，可有效防止在生产期间出现安全隐患，是一种机电一体化系统。这个系统在运行时，由于其高度的准确性和识别力，可以在第一时间察觉到危险的原因，并对其进行相应的处置，确保了生产的顺利进行，并使煤矿的工作更加高效。

本系统的应用也十分简便，可以实时监测到钢丝绳破损的位置和破坏的程度，以便有关部门根据损伤的结果，进行相应的处置，最大限度地提高了钢丝绳的寿命，有效地防止了钢丝绳的断裂，确保了煤矿生产的安全、稳定。

3.5 机电一体化在煤矿开关的应用

安全、智能、多环式真空电磁启动机在煤矿中具有很好的应用前景。在50 Hz ，AC1 140 V的电源下，可以很好地对乳化液泵站喷雾泵转载机、破碎机启动至停机全流程，并还可以对电机和电线进行良好的防护。该设置采用了电脑控制电路，可充分发挥开关切换多项的作用。这种开关不仅可以当一般的开关应用，也可以当一个双速开关应用，非常方便地进行维修和管理。所以，将煤炭机电一体化质量控制应用于煤矿下，可使煤矿开采中有关的设备全流程运行更为便利。

4 PLC技术在煤炭机电一体化控制中的应用障碍

4.1 规划设计不到位

由于煤炭机电设备在使用过程中容易受外界的干扰，加之煤矿作业条件较差，因此在使用前，应制订科学的设备计划，保证其正常运转。机电设备的失效不但造成了巨大的经济损失，而且容易造成重大的安全事故，给企业的经营和管理带来很大的冲击。要保证机电设备的使用效率，必须强化对设备的综合管理。PLC技术在煤矿生产中的运用，能有效地保证机电设备的运行和控制的稳定性。从机电设备计划中可以看出，煤矿企业以提高生产效率为主，忽视了其操作效益，导致了其在实际操作中的设计不合理，未能充分利用PLC技术在煤炭机电一体化控制中的作用。

4.2 部分煤炭企业认识不足

尽管机电一体化在煤矿开采中占有举足轻重的地位，其自身的优势已逐渐被人们所认识。也有一些煤矿公司，因为缺乏足够的资金，无法引进这种技术，或者因为其他的因素，致使他们对机电一体化缺乏足够的了解，从而使得煤矿的生产和安全水平与采用了机电一体化的煤矿公司相比，仍有很大的距离。

4.3 机电设备安装运行体系薄弱

随着现代科技和经济的发展，新型PLC技术成熟程度不断提高，使机电设备的改造和技术的整体效益得到了提高，因此煤炭企业必须引进先进的机电設备，使其能够充分满足PLC技术的应用需求。对现有的机电设备改进方法进行了剖析，发现由于技术工人素质不高，工作责任心不高，造成了机电设备安装作业时，技术系统不健全，严重地制约了PLC技术的使用效果。

5 PLC技术在煤炭机电一体化中的应用

5.1 开关量逻辑控制

应用PLC的开关量逻辑控制，可实现对机电设备等的操作进行自动监控，取代人工的劳动，实现对高风险作业的自动控制。在煤矿生产中，电磁门、送料系统采用PLC量逻辑控制时，电气系统、PLC系统均采用盘式收割机，保证了系统的结构和系统的稳定，并能及时发现问题，消除不利的后果。

5.2 提升机改造中的应用

在煤炭提升机的改造中，PLC技术的合理运用可以使现有的设备体系得到最大的优化，并对装置的制动器进行更新。重视对润滑油泵进行优化，提高了机电一体化的操作效率。当采用PLC技术时，必须采用电子控制装置发出命令，并在手动操纵手把的情况下，打开主电动机电闸。在生产过程中，利用PLC技术将电力控制系统的数据传送给主马达，并根据信号的指示对主马达进行控制，从而提高了提升机的转速，加快了提升机的工作性能，保证了提升机的改进。

5.3 系统集控室中的应用

在煤矿企业的生产过程中，采用电子控制技术，利用传感器对机电设备的操作进行采集、分析，并将其实时传送到公司的数据库中，从而构成一个科学的操作体系。PLC技术的正确运用，保证了操作的安全性和操作人员的安全。通过对PLC技术的正确运用，可以实现对机电设置的故障报警，对各种故障进行详尽的记载，方便了以后的维修和保养。

5.4 过程控制

过程控制可以根据电流、熔点、温度等参数进行自动的监控和管理，从而保证了产品的质量和安全性。在对PLC历史参数、输入量、输出量进行对比的同时，把模拟量转换成切换开关量，从而达到输出的目的。通过对比判定，达到了基本设定的需要，使得生产系统能够根据实际的生产需要，在等候下一步工作命令的情况下，自动地进行停机和启动。模拟量是不断改变的，如电阻，压力，流量等。利用PLC技术对过程进行有效的监控，确保了生产的正常运转。

5.5 动态控制

通过对PLC技术的正确运用，可以对机电一体化控制进行动态监控。在此基础上，对生产的动态进行了优化。以煤炭切割机来说，在使用技术切割时，PLC技术可以自动判别出煤炭的外表，精确地确定切割线，并利用切割处进行作业，保证了切割机的作业效率。与此同时，PLC技术具有较好的稳定性和抗干扰性，能够在煤矿生产中得到较好的推广。在煤炭机电一体化中，PLC对整个生产流程进行了全面的监控，对其进行动态的监控，并根据实际的生产情况，对故障进行动态监控，并对故障进行及时的处理，从而达到了降低故障的目的，同时还能够有效地达到节能减排的目的。

5.6 保证生产的安全性

煤矿工人的生命安全无疑是煤矿生产、建设的重中之重，要全面落实安全第一的国家生产与建设政策。在煤矿生产条件复杂、潮湿、多尘的条件下，煤矿工人经常长时间高负荷工作，严重危及工人的人身健康。PLC技术与煤炭机电一体化结合将使得采掘、输送、提升等自动化代替手工操作，从而大大提高了煤矿的安全性。

5.7 提高工作效率

以往那种落后的传统的人工操作方法，现在已经被现代的机电设备所淘汰，这不仅保证了煤矿的安全，还使传统煤矿的生产得到了最好的提升，工人们的工作压力得到了缓解，工作的速度也得到了很大的提升。随着工作的日益高效，煤炭的开采工作的资源使用率越来越多，以前的人工操作已经造成了大量的煤炭资源的流失，这样的损失实在是太大了，而现在采用PLC技术与机电一体化结合，既节省了人力，又增加了工作的速度。

5.8 增加了劳动收入

在人工采矿和一般机器采矿时代，尽管付出了极大的辛苦，但因其工作效率低、煤炭产量低，导致职工薪酬相对较低。应用PLC技术在我国的广泛推广，使得工人生产煤矿的生产率得到了很大的提升。煤矿公司的利润大幅增加，工人们的收入和生活质量都有了显著的提高。

5.9 数据处理

对于煤炭机电一体化来说，在进行数据信息的处理时，需要对PLC技术进行适当的运用，这是一个很关键的环节。根据PLC技术的功能，能够保证机电一体化运算函数、预算矩阵指令，并在原有的要求的前提下，对其它指令进行预算。运用PLC技术，技术人员注重输送、参数转换，对参数的比较能力和处理能力进行了深度探讨。并以PLC技术为基准，对机电一体化过程中的参数进行了最优。采用了机电一体化的方式，在预设系统的命令时，此技術可以将各运行指标进行存储，并根据系统的最佳参数命令，对各技术指标进行精确的对比，把握各因素的差别，精确地确定最佳的设计方案。PLC技术具有网络特性，能够对特定的仪器进行数据传送、参数的实时输出、数字表格的编制。在一般情况下的智能控制中，采用适当的参数，可以为煤矿企业的安全运行奠定基础。

5.10 通信网络

PLC技术的通信网路具有较强的操作能力，其本身的可靠性也与之密切。该中心以其强大的性能为支撑，能够与其他设备进行协调，为系统的煤炭机电一体化提供了依据。机电一体化的技术，能突出网络化的优点。采用机电一体化技术，既能实现对数据的显示和传送要求，又能适应技术发展的需要。煤矿企业在开发新技术的时候，根据设备的工作状况，对专用的网络进行了优化，并与可编辑逻辑控制器进行通信，并将有关的数据进行传送，保证了系统的通信质量。

6 结束语

综上所述，对煤炭机电一体化控制问题进行了深入的探讨，探讨了PLC技术在煤矿的实际运用中的优点和关键，并对其具体的实施进行了探讨。PLC技术在煤炭机电一体化控制中的运用，可以很好地适应生产的实际需要，并且具有很好的适应性。技术工人要熟悉PLC技术的基本原理和使用要领，要清楚其技术特点，注重其技术特点和技术的改进，使其充分利用其在机电一体化控制中的价值。

参考文献

[1] 陈家伟.PLC技术在煤炭机电一体化质量控制中的作用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（20）：170-171.

[2] 王宁.PLC技术在煤炭机电一体化控制中的作用[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（8）：222-223.