PLC在礦山電氣控制中的應(yīng)用研究

摘 要：傳統(tǒng)的礦山電氣控制需要通過(guò)多條電氣連接線路來(lái)連接各種電控盤，這種電氣控制方式容易出現(xiàn)各種運(yùn)行問(wèn)題，維護(hù)檢修工作大，當(dāng)電氣控制線路距離長(zhǎng)、線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，電氣控制的調(diào)試和安裝都存在很多問(wèn)題。PLC在鐵礦礦山電氣控制中的應(yīng)用，可有效提高鐵礦礦山電氣控制的自動(dòng)化程度，并且具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性，因此應(yīng)積極推動(dòng)PLC在鐵礦礦山電氣控制中的應(yīng)用和推廣。本文簡(jiǎn)要概述了PLC，分析了PLC在礦山電氣控制中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；礦山電氣控制；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD60 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2015） 02-0000-01

隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的快速發(fā)展，PLC作為一種重要的自動(dòng)化控制技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用在鐵礦礦山電氣控制中，有效滿足了鐵礦礦山企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)要求。PLC在鐵礦礦山電氣控制中的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)鐵礦礦山電氣控制的缺陷，極大提高了鐵礦礦山電氣控制水平。結(jié)合鐵礦礦山電氣控制的實(shí)際情況，進(jìn)一步優(yōu)化和完善電氣控制系統(tǒng)，推動(dòng)鐵礦礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、PLC概述

PLC可編程邏輯控制器根據(jù)電氣控制系統(tǒng)程序的命令要求，在軟件系統(tǒng)控制下，按照串行端口發(fā)生動(dòng)作，根據(jù)PLC內(nèi)部CPU順序，掃描控制系統(tǒng)各個(gè)輸入點(diǎn)數(shù)據(jù)，最后發(fā)送相應(yīng)的輸出控制信號(hào)。每個(gè)時(shí)刻CPU只執(zhí)行一條控制命令程序，周而復(fù)始，直到程序結(jié)束。PLC系統(tǒng)的電氣接線量較少，其輸出端和輸入端都是實(shí)際接線，其他線路由內(nèi)部軟件系統(tǒng)端口連接起來(lái)。PLC以程序形式自動(dòng)化存儲(chǔ)在電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，在調(diào)整電氣控制系統(tǒng)時(shí)，工作人員可通過(guò)修改PLC控制器的內(nèi)部程序，不需要再改動(dòng)電氣控制接地線，PLC在電氣控制中的應(yīng)用，有效提高了控制的通用性和靈活性。

PLC在電氣控制控制中的應(yīng)用，需設(shè)置通信模塊、功能模塊、接口電路、電氣控制程序存儲(chǔ)器、CPU以及電源[1]，PLC電源在整個(gè)礦山電氣控制系統(tǒng)中有著重要的影響，一旦電源出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)影響整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行，因此應(yīng)嚴(yán)格控制電源質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)和交流電網(wǎng)的融合，CPU是PLC電氣控制系統(tǒng)的核心，控制數(shù)據(jù)處理，通過(guò)分析電氣控制系統(tǒng)狀態(tài)，將寄存器數(shù)據(jù)傳送到輸出裝置，發(fā)出動(dòng)作。程序存儲(chǔ)器主要用于存放電氣控制系統(tǒng)軟件，接口電路包括各種不同接口，由這些接口結(jié)構(gòu)來(lái)完成信號(hào)和數(shù)據(jù)的輸入輸出。功能模塊包括定位、技術(shù)等功能模塊，通信模塊可分為輸入數(shù)據(jù)采樣、應(yīng)用程序執(zhí)行和輸出刷新這三個(gè)階段。

二、PLC在礦山電氣控制中的具體應(yīng)用

（一）PLC在鐵礦礦山井下風(fēng)門的應(yīng)用

通常情況下，鐵礦礦山井下風(fēng)門兩側(cè)存在空氣壓差，由于風(fēng)門面積較大，風(fēng)門開啟壓力需40kg，當(dāng)開啟風(fēng)門時(shí)，壓力快速減小為10kg，導(dǎo)致難以正常開啟風(fēng)門。為了避免這個(gè)問(wèn)題，在礦山井下風(fēng)門設(shè)計(jì)中應(yīng)用PLC技術(shù)，首先，PLC電氣控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，然后，由電磁閥帶動(dòng)井下風(fēng)門油缸的活塞運(yùn)行，最后開啟風(fēng)門。當(dāng)風(fēng)門開啟角度達(dá)到90度時(shí)，停止風(fēng)門開啟，使行人和車輛通過(guò)。在關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，由PLC電氣控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，換向轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥，由油缸活塞反向運(yùn)行帶動(dòng)風(fēng)門轉(zhuǎn)動(dòng)[2]，直到風(fēng)門關(guān)閉。

（二）PLC在膠帶輸送機(jī)的應(yīng)用

隨著礦山電氣控制一體化的實(shí)現(xiàn)，KZP系列可控制動(dòng)裝置被廣泛的應(yīng)用在礦山電氣控制中，其由電控系統(tǒng)、制動(dòng)裝置和液壓站三部分組成。制動(dòng)裝置通過(guò)制動(dòng)盤和閘瓦摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，并且在液壓站的控制調(diào)節(jié)作用下逐漸改變制動(dòng)力。通常情況下，正常工作狀態(tài)下的制動(dòng)裝置正壓力為0，電氣控制系統(tǒng)達(dá)到最大油壓，制動(dòng)裝置處于松閘狀態(tài)，制動(dòng)盤和閘瓦之間保持1.2mm的間隔[3]，制動(dòng)之前應(yīng)首先分析電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，PLC電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送控制指令，自動(dòng)降低油壓，進(jìn)行制動(dòng)控制。當(dāng)環(huán)境溫度高于40攝氏度時(shí)，制動(dòng)裝置對(duì)電氣控制系統(tǒng)的制動(dòng)頻率可達(dá)10次/小時(shí)，且盤式可控制動(dòng)裝置溫度<150攝氏度。液壓控制系統(tǒng)采用完全對(duì)稱的雙回路結(jié)構(gòu)，對(duì)膠帶輸送機(jī)應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行軟制動(dòng)，利用輸送機(jī)和電動(dòng)機(jī)的速度傳感器、輸出軸控制控制膠帶輸送機(jī)的各種運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，由PLC可編程邏輯控制器顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。

（三）PLC在提升機(jī)的應(yīng)用

近年來(lái)，PLC可編程邏輯控制器越來(lái)越成熟，人們利用大功率晶閘管變流器和PLC改造礦山提升機(jī)。首先，保留礦山一部分提升機(jī)和直流主電機(jī)機(jī)械設(shè)備，確保礦山原有提升機(jī)系統(tǒng)可持續(xù)運(yùn)行，為提升機(jī)設(shè)置新操作臺(tái)，調(diào)整提升機(jī)電樞回路，設(shè)置轉(zhuǎn)換刀閘，使用多路插頭，控制制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)新舊系統(tǒng)的切換過(guò)程。在調(diào)試提升機(jī)新系統(tǒng)時(shí)，需保留提升機(jī)原有的系統(tǒng)，保持礦山持續(xù)工作，甚至在礦山生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的特殊時(shí)期，需永久保留提升機(jī)老系統(tǒng)。其次，在改造安裝提升機(jī)時(shí)，要采用成熟的維護(hù)技術(shù)，加強(qiáng)全過(guò)程的控制管理，球桿檢測(cè)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和井筒位置開關(guān)情況，盡量縮短提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間，利用校準(zhǔn)傳感器和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，確保提升機(jī)各個(gè)測(cè)量參數(shù)和實(shí)際相符合，檢查提升機(jī)老系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，保持一部分運(yùn)行過(guò)程，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無(wú)誤地新舊系統(tǒng)切換。再次，在提升裝卸載系統(tǒng)中應(yīng)用PLC，通過(guò)一次性調(diào)試，可減少對(duì)提升機(jī)的調(diào)試工作量。對(duì)提升機(jī)傳動(dòng)回路進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，檢測(cè)閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，確定提升機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)重載和空載的試運(yùn)行。最后，礦山電氣控制系統(tǒng)空載試運(yùn)行，試運(yùn)行合格之后，在對(duì)提升機(jī)裝煤種重載試運(yùn)行，提高礦山提升機(jī)的穩(wěn)定性。

三、結(jié)束語(yǔ)

PLC在礦山電氣控制中的應(yīng)用，不僅有效穩(wěn)定電氣控制系統(tǒng)的電壓，而且實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)全載的提升方式，在很大程度上保障礦山電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力，并且降低了損耗，提高了礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭姝晟.PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].漣鋼科技與管理，2012（06）：57-58.

[2]王丹丹.PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用研究[J].科技視界，2014（29）：288.

[3]高世鷹，趙亞軍.PLC控制技術(shù)在礦山電氣控制中的應(yīng)用[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2013（12）：136.