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摘要：自動化技術主要利用PLC可編程序、傳感器和顯示器等，融合成自動化系統，即時傳輸控制信息，可實現對礦井作業設備以及安全信息的監控與管理。本文對PLC技術簡要介紹，依托此技術設計自動化監控系統，并提出系統對井下設備、安全等方面的監控應用。

關鍵詞：礦井；自動化；監控技術；應用

礦井的自動化控制技術應用過程受到井下環境、周圍巖土等因素的干擾。隨著技術的發展，實現了半自動化監控系統，但是此控制方式難以符合當前礦井監控實際要求，制約煤礦行業發展。PLC在礦井的自動化監測當中的應用，依托其展開監控系統設計，能夠實現對井下設備的有效監控。

1PLC和可編程序控制器介紹

1.1PLC技術

PLC屬于現代工業的控制核心，由CPU、電源、接口電路、存儲器以及功能模塊共同組成控制系統?？刂葡到y運行過程，可利用CPU完成邏輯控制，其在礦井設備控制領域應用十分重要。

1.2可編程序控制器

利用可編程控制器，可確認礦井監控范圍，分析其使用過程性能以及結構特點，在礦井自動監控系統當中，使用PLC大型機。即可實現高達2048點控制，并且可完成相對復雜的矩陣、算術等運算。利用PLC大型機，可對井下各類設備自動化控制，設置多個級別控制器，完成自動化監控。利用此技術處理速度可達0.3ms/1k字，并且擁有強大的運算、控制等功能，可完成PID運算、指數運算以及邏輯運算，具備完善的輸入、輸出等模塊，適合應用在礦井復雜的生產環境當中。井下自動監控系統采取組合結構，便于調試、檢修等[1]。

2礦井自動化監控系統設計

2.1總體設計

利用PLC技術完成礦井自動監控系統的設計，需要系統具備工業網、地面監控、傳感器、井下監控等功能。傳感器的功能是傳輸井下各類設備溫濕度、流量和壓強信號，展開信息交換，并向井下監控站當中傳輸，由監控站將上述數據進行采集，利用以太網向地面的控制主機內傳輸，主機接收信息之后，可結合監控情況，利用數據、圖片各類方式將監控信息呈現出來。上述流程形成循環網，發揮PLC技術在監控系統中的應用價值。

2.2硬件設計

2.2.1監控站PLC技術當中，存在各類應用模塊，如：電源、模擬量、通信、數字量等，結合礦井監控實際需求，確保硬件應用過程可形成閉合式的控制系統。在設計過程，應重點關注數字量、模擬量兩個模塊之間的應用?？紤]井下的作業面積、數據傳輸速度、系統操作便捷等多方面原因，完成上述硬件的配置，確保對采集信號及時處理。處理環節，順利找出對監測數據產生影響的信息，通過反復操作，展開數據分析與處理，體現出模塊運算靈敏性。2.2.2數據傳輸硬件設計過程，主要利用操作屏展開數據傳輸相關操作。同時，操作屏在礦井監控系統當中具有較強的通信功能。使用過程，可利用面板內部通信接口直接連接，完成自動化控制，在以太網作為傳輸媒介下，可利用其完成數據周期化、自動化的傳輸。

2.3軟件設計

監控系統的軟件設計方面，需要保證井下的監控軟件與地面監控軟件能夠相互協調，實現主程序當中軟件的應用能完成循環掃描，在特定時間段內連接主程序、子程序。PLC在此系統中呈現的應用優勢是，能夠在初始化階段完成通信服務、自我診斷以及存數復位，上述功能利于系統技術運用過程的更新。應用此控制軟件時，需要將控制分站當中模擬量保持4~20mA，其CPU能夠完成0~27946數字量處理，利用處理公式R=H·M/27648展開計算，公式當中H代表傳感器的量程；R代表工程值[2]。

3礦井自動化監控技術的應用

3.1控制提升設備

開采煤炭環節，提升機為關鍵設備，自動化程度相對較高。利用提升機完成井下煤炭開采之后的提升工作，同時其還負擔著井下人員以及開采設備的運送工作。提升機運用過程通過反復升降，應確保其升降環節速度平穩。在自動化檢測過程，需要確保提升機工作效率高，才能保證煤炭開采順利進行。對于提升設備來講，電控制器為其自動化控制過程的關鍵部件。具體實踐中，為確保提升機運行可靠，部分煤炭生產企業引進了數控系統提升機，能夠實現自動化控制、自動化通信以及自動化檢測等。應用PLC編程、數字化系統等共同完成調節、監控多種功能，每個功能存在單獨控制器，通過通訊總線連接不同控制器。實踐運用過程，需要人員對操作原理精準把握，確保系統對于設備的控制功能?；赑LC控制系統的提升機控制結構圖如1所示。

3.2控制采煤設備

礦井開采環節，井下圍巖特點、地理環境十分復雜，不確定因素對于開采環節產生影響程度不同。采煤機的使用過程，需要對設備實時監測，才能保證開采安全，高效展開煤炭開采。煤礦企業需要加大力度引進采煤設備，確保設備的自動化功能?；赑LC技術，完成采掘設備的自動化控制。運用電牽引采煤機，可提升以往液壓牽引類型材采煤機開采過程安全性，并且牽引力也有所提升。采煤機開采過程向前行駛時，可確保其產煤過程牽引力充足。若采煤機由于井下地勢變化，導致其出現下滑時，監控系統可立即啟動制動裝置，防止采煤機繼續下滑，有效控制井下開采過程安全事故。此外，控制過程還可在牽引電動機的一側設置制動器，避免采煤機下滑環節存在停機問題。這一設計可確保煤礦開采過程，采煤機處于40~50°的傾斜角作業面時，穩定采煤，無下滑問題。自動化技術的運用，可提升采煤過程機械運行安全，同時還可節約部分防滑設備使用成本支出，利于提高井下采煤效率。

3.3控制監測設備

從我國當前煤礦開采現狀分析，開采過程消耗時間長、安全風險多、作業強度大，如果出現重大事故，不但威脅開采企業效益，而且對開采人員生命健康造成嚴重威脅。因此，井下開采的安全監控為社會關注要點。開采作業進行中，可將自動化監控系統利用其中，利用PLC技術，實現地面、井下實時、智能化通信，通過數據采集模塊，及時收集安全信息數據，對井下作業工況全方位監測，保證井下煤礦開采過程人員、設備等安全。基于PLC技術，可完成井下通信、安全監控、防爆、人員定位、電網監控多個系統的建立。上述系統當中，需要依托網絡監測以及自動通信相關技術，實現對系統內不同監測設備的綜合控制，保證監測全面，并且信息精準，保證煤礦生產安全[3]。利用監控系統，能夠實時顯示、監測礦井內部地理環境變化特點，并且自動繪制出人員作業分布、環境信息動態圖，便于管理者隨時鎖定井下人員作業位置以及具體作業情況。若發生突發事件，可按照監控信息，定位事故人員以及事故地點，及時為救援提供信息。利用自動化監控系統，展開礦井安全管理工作，不但管理高效，而且還可為救援工作提供信息保障。依托于PLC的自動化技術，在礦井的安全系統中的應用，可確保煤炭企業安全生產，為生產人員提供安全保障。

4結語

綜上所述，礦井的自動化監控，利用PLC技術展開設計，融合通信、計算機、網絡等系統，對井下設備實時監控，呈現監控信息和數據，為開采作業的調整與優化提供指導。同時，還可利用此系統監控井下安全，及時發現危險信息，保證開采過程順利進行，為救援工作提供便利。

參考文獻：

[1]陳祥杰.煤礦機電自動化技術的創新應用[J].河北企業，2019(04):143-144.

[2]李云云.礦井自動化監控技術的應用[J].礦業裝備，2019(04):116-117.

[3]池晶晶.礦山設備中機械自動化技術的應用[J].能源與節能，2019(12):172-173.

作者：杜俊偉 單位：新景礦機電工區機電隊