引言：社会的发展使得各行各业对矿产资源的需求日益提高，但以往传统的矿产资源开采模式下，使用的机电控制系统整体运行效率较低，难以满足人们日益提升的生产需求。PLC技术作为控制核心技术之一，分析以此为基础的控制系统是必要的。
1.探讨矿山机电控制系统中PLC技术的优点及具体应用
所谓PLC技术，主要是指PLC电频控制技术，具有可编程、强控制等特点，其基本结构如图1所示：
图 1 PLC基本结构
由图1所示，其结构组成决定了PLC技术具有以下优点：①便于相关工作人员根据开采现场通过编程修改控制程序；②具有I/O接口模块，便于后续系统扩展；③输出单元、扩展口等采用模块化结构，便于后期维护；④电源具有极强的抗干扰能力，整体运作稳定、可靠；⑤外接设备等具有功耗低、体积小以及质量轻的特点。
从目前矿山机电控制系统发展现状来看，为满足矿山生产需求，PLC技术主要应用于以下几方面：第一，胶带运输机方面的控制。作为矿山机电设备的重要组成，PLC技术的应用能够根据相关工作人员的操作情况进行自行调整。例如，当工作人员进行停车操作时，该控制技术能够自行调整液压系统的油压，并控制制动盘和闸瓦，使其相接触增加摩擦力，从而顺利停车。同时，相较于以往传统控制技术，PLC技术的应用能够有效减少摩擦时间，进而降低高温问题的发生概率，保证矿产资源安全生产。第二，井下风门自动化控制方面的应用。作为重要通道，其核心功能是对危险气体进行疏通，从而引入新鲜空气，避免安全问题的发生。以往传统的井下风门控制主要依托于相关工作人员的人为操作，不仅容易受到负压影响，难以有效控制风门，同时对工作人员人身财产安全造成影响。但是，通过使用PLC技术，能够通过红外线传感器的使用，依托于矿山机电控制系统获得车辆通过信息，进而根据侦测结果自动做出合理的风门开启、风门关闭等操作，满足通风要求。通过应用PLC控制系统，能够有效避免人工操作过程中出现的误差或风险，提高风门控制经济性、便捷性以及安全性。另外，在提升机等设备中也广泛应用PLC控制系统[1]。
2.分析以PLC技术为基础的矿山机电控制系统设计
2.1硬件设计
第一，系统控制器的设计。以PLC技术为基础的矿山机电控制系统，其控制器主要由主控制芯片、电磁阀、电动泵以及传感器构成，满足机电控制需要。其中，作为主要构成部件之一，选取主控制芯片时需要综合考虑一系列因素，包括功耗、接口资源、主频以及通讯等，从而为系统顺利运作奠定良好基础，保证控制器运行性能。在控制器运作运作过程中，该芯片的核心功能主要是管理与控制电动泵调速器和两个电磁阀通断，为此，选取主控制芯片时还应具有优质控制水平。另外，设计控制器时，为提高其自动化水平，实现自动换挡，应将转速信号作为核心标志，通过结合控制性能良好以及信号处理精准的主控制芯片，能够保证控制器快速响应相关信号。而电动泵则由MOS和高速光耦构建而成，之后使用PWM模式驱动和调速。除此之外，由于高速光耦会全面隔离电动泵驱动电路和MCU信号，并管控外部管控部件相关通断，借助控制器下达的相关信号控制电泵，为此，主要依托于PWM的调整功能全面管控整个系统的电动泵转速。
第二，系统电源设计。电源是整个矿山机电控制系统平稳运作的重要基础，其核心功能是面向外部控制部件以及控制器，为其提供充足电力。但是，一般情况下，控制器运行过程中往往处于弱点状态，运行电压相对较低，而外部控制部件运行时则处于强电状态，进而极易影响控制器。因此，为有效降低该影响，在设计系统电源时，应隔离控制器和外部控制部件相关电源及供电电源。
2.2软件设计
由于矿山机电控制系统涉及较多子系统，分别为传感器处理系统、通信系统、ECT计算系统、数据信息转换系统以及管控系统，为实现上述硬件设备的良好连接，还需设计CAN通讯系统。该系统主要是调整并检测控制器整体参数，并为总控制器和控制器之间全面通讯功能的实现提供条件。而传感器处理系统核心为PLC技术，通过现场布置的传感器，接受传输的信号并展开相关处理，能够实现相关数据的实时获得，为控制调整提供科学依据。其核心依据为公式：
，其中，M为处理完成的信号，y为标准数值、a为信号初始数值，k为权重。
2.3控制系统的实现
通过上述硬件设计和软件设计内容，能够构建以PLC技术为基础的矿山机电控制系统，并保证系统平稳运作，满足矿山机电控制和生产工作的需求。在系统实际运行过程中，其核心控制程序为：第一，于矿山开采现场科学布置传感器，依托于传感器处理系统接收控制器传感器的输出信号，之后利用数据信号转换系统对信号进行处理，将其转化为能够被识别的信号格式，最后将其传输至相关计算系统开展计算工作；第二，计算结束后，将计算结果传输至矿山机电控制系统，系统自动按照转速大小控制机电系统，从而保证其满足矿产资源的生产需求。
值得注意的是，在使用以PLC技术为基础的矿山机电控制系统时，相关工作人员应高度重视环境温度的变化，并最大化控制环境温度，不可使其低于0℃、高于55℃。这是因为，较高温度直接影响系统运行可靠性，加大故障发生几率，最终影响矿山机电控制系统的运行周期；而当系统处于较低温度时，则会影响模拟电路实际运行效率，甚至造成系统全面崩溃。因此，应用以PLC技术为基础的矿山机电控制系统时，应加强环境温度的控制，使其处于0℃-55℃之间，及时调整环境温度，从而保证PLC矿山机电控制系统得以充分发挥作用，提高机电设备管控水平，为矿山生产作业的开展奠定良好基础[2]。
结论：综上所述，PLC技术在矿山机电控制系统中的应用对矿山机电控制准确性的提高具有极强现实意义。因此，应根据实际需求有机整合PLC技术与矿山机电控制系统，并控制环境温度，保证矿山生产作业有序、高效展开，提高经济效益。
参考文献：
[1] 石亚洲,周生方. PLC技术在煤矿机电系统控制中的运用分析[J]. 山东工业技术,2018(22):115.
[2] 韩腾,房瑞昌. 煤矿机电系统控制中 PLC 技术的应用分析[J]. 建筑工程技术与设计,2018(35):4362.
作者简介：王见（1986-)，男，本科，助理工程师，从事矿山机电工作。
