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PLC技术在矿山机电控制中的应用分析

2020-11-30魏才鹏

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:PLC技术矿山应用

魏才鹏

摘 要:近年来,在科技的推动下,我国矿山开采的机械化程度在不断的加深,提高了矿山开采的技术水平。由于矿山资源的需求量非常大,因此在进行矿山开采时,开采的效率和质量受到关注。随着机械化、自动化设备的使用,矿山开采中的机电控制问题凸显,将PLC技术应用到机电控制中,能够使控制技术得到进一步提升,为矿山开采质量和效率提升提供了更好的信息技术支持。

关键词:矿山;PLC技术;机电控制;应用

近年来,自动化控制技术得到了较大的发展,在多个领域中都得到了良好的应用。在矿山开采中,自动化、机械化的设备应用,对提高开采水平起到了重要的作用。将PLC技术应用到矿山机电控制中,进一步提高了开采的自动化水平,利用自动控制代替人工操作,不仅仅使开采的效率和质量得到了较好的提升,也最大化的保障了矿山开采的安全性。

1.PLC技术介绍

PLC主要是指一种可编程逻辑控制器,在自动化控制领域中应用PLC技术,对于整体工作效率的提升起到了良好的帮助。这种自动化控制器相比较其他,灵活性方面具有很好的优势,操作简便,具有较强的抗干扰能力,在很多领域的自动控制系统中得到了应用。PLC技术实施控制功能主要分三个过程,首先是采样输入过程,这个过程具体来讲,是以一个程序周期为单位,扫描PLC的输入端,扫描的结果记入到状态锁存器,以便进行后续的程序控制。在一个程序周期没有完成时,输入的值不变。另外是执行用户程序过程,这个过程就主要是根据输入的锁存值,逐步执行用户程序,逐一得出计算的结果,然后将其记入到输出寄存器。再者是刷新输出过程,在执行用户程序完成后,就需要刷新输出寄存器同时进行锁存,在完成一个周期前数值不会发生变化,在改变了输出锁存后,通过驱动外围控制电路中的元件来达到对电力控制的目的。然后再回到掃描输入端,进行下个程序周期命令。

PLC控制系统的特点主要从三方面显示,首先,逻辑控制处理的速度较快,而且系统的操作灵活、配置高。PLC控制系统主要是通过云指令来操控平台,这个过程能够在很短的时间内完成,所以在速度方面表现出较好的特点。另外,安全性较高,PLC控制系统的配置高,在运行时可以确保稳定可靠。再者,系统的灵活性较高,结构组成相对较为复杂,所以能够实现不同的指令功能,运行时达到多种操作的目的。

2.矿山机电控制中应用PLC技术的优越性

2.1技术安全可靠

矿山开采作业是一项复杂且具有危险性的工作,由于矿山内部结构和地势的复杂,在进行开采时为了更好的保障安全性,将机电设备应用其中,替代部分人力操作过程,使开采的安全性和效率都得到有效的提升。机电设备的控制通常需要使用计算机技术,不过由于矿山开采中的不确定性因素太多,机电设备的性能稳定性也容易受到影响。将PLC技术使用到机电控制中,能够增强抗干扰性,这样机电设备控制的稳定性可以得到更好的保障,设备出现故障的可能性降低,从而使矿山开采更加安全可靠。

2.2功能多元化

自动化控制技术的水平在不断的提升,PLC技术在发展中也在逐渐的成熟完善,如今PLC技术应用到矿山机电设备控制中,能够对设备的实时运行情况进行自动监控,开采过程中设备运行的相关数据信息收集、整理、分析等都可以通过控制系统实现,对机电设备控制的准确性得到良好的提升。另外,PLC技术可以实现对机电设备温度、位置以及故障的监测和控制,提高开采作业的便捷性,使开采的自动化程度加深。再者,PLC技术的使用,可以使设备的能耗降低,实现绿色开采,确保矿山开采的长久发展。

3.矿山机电控制中PLC技术的应用

3.1胶带机中的应用

在进行矿山开采时,机电设备使用较多的就是胶带机,将PLC技术在胶带机中应用,主要是将PLC转换成KZP盘式可控装置,使胶带机能够实现自动控制运行。其中PLC装置的组成主要包含液压站、制动部件、电源控制器,将胶带机和PLC装置进行结合改造时,利用输送带上的速度传感器部件和KZP盘式可控装置,收集胶带机工作的相关数据信息,同时将其反馈出来,如果反馈出的胶带机工作时的数据超出了正常的参数区间,利用PLC控制系统就可以实现对胶带机运行速度的自动控制,使速度降低。而如果在监测过程中发现运行的数据比正常参数区间小,就会实现控制速度的自动提高,这样胶带机在矿山开采中使用,就会保障传输的稳定性,使设备运行过程中降低故障发生的可能性。

3.2提升机中的应用

提升机设备在矿山开采中是很关键的机电设备,设备的使用性能会对矿山开采产生较大的影响,为了能够更好的保障提升机在开采过程中的良好使用,使开采作业能够高效率稳定的进行,将PLC技术应用到提升机设备控制系统中,通过设备的改造升级,使提升机的整体自动控制性能得到良好的改善。具体来讲,在将提升机设备和PLC控制系统相结合的过程中,在升降机设备的电路板回路中安装通信信号转换装置,实现设备新旧控制系统之间的相互转换,利用晶闸管、大功率控制装置,PLC技术的应用可以完成对电流的改造,将PLC装置设置为提升机设备的核心控制系统,在提升机设备工作运行的过程中对其发布工作任务、控制指令等,提升机控制系统的工作方式和控制方法都由PLC控制,通过全过程的逻辑控制就可以实现提升机启动、停运、速度变化等动作的转换。

3.3螺杆空压机中的应用

传统的空压机设备在使用性能方面还存在较大的提升空间,将PLC技术应用到螺杆空压机设备中,主要是在性能方面进行优化,使设备在使用过程中更加稳定可靠。螺杆空压机在运行时,工作过程较为复杂,一般会经过吸气、密封、输送、压缩以及排气步骤,PLC技术在其中的使用,提高了设备的智能控制性,受到控制系统的控制,设备开始转动,壳体和螺杆之间进行齿轮啮合,由进气口吸入机油和空气,传输到排气口,利用控制系统对排气量进行监控,在反馈出排气量和允许的安全值范围不符时,通过自动控制系统对设备进行调控,相应的改变排气量,以使设备运行保持正常状态。

3.4矿井排水机电设备中的应用

将自动控制系统应用到矿井排水机电设备中,可以达到水泵无人值守作业的目的,节约人力的投入,而且矿井下开采工作能够更加安全。矿井下进行生产作业时,排水系统和自动控制系统的结合,主要进行的改造内容是针对高压水泵,对排水管安装调整、对控制柜和控制闸阀进行调试等。PLC控制系统的加入,需要安装PLC控制柜,这样机电设备的线路铺设才能更好的完成,还要对水泵排水管和真空引水装置等进行调试。矿井下排水机电设备引入PLC控制系统后,井下开采的排水能力得到增强,使开采作业的环境更加安全。

结束语:

总而言之,在如今的社会环境下,矿山开采的机械自动化程度在不断加深,为了提高开采的效率、质量和安全性,技术使用方面在逐步更新升级。将PLC技术使用到机电设备中,借助控制系统的优越性,保障机电设备运行的安全稳定,会使矿山开采获得更长久的发展。

参考文献:

[1]王军. PLC技术在矿山机电控制中的应用[J]. 煤炭与化工, 2016(12):128-129.

[2]王成龙. 矿山机电控制中的PLC技术探讨[J]. 科技展望, 2017, 000(017):153-153.

[3]白雪峰. PLC技术在矿山机电控制中的应用[J]. 石化技术, 2020, 027(001):294-295.

[4]马乾, 胡应东. PLC技术在矿山机电控制中的应用分析[J]. 水电水利, 2018, 002(006):P.31-32.

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