PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用研究

白旭亮

0 前言

隨著煤炭越來越趨于現(xiàn)代化的發(fā)展，PLC技術(shù)更多的應(yīng)用在煤炭企業(yè)中。當(dāng)PLC技術(shù)應(yīng)用在礦山煤炭工作過程中時(shí)，會具更好的優(yōu)勢和作用。我們要了解PLC技術(shù)，我們就需要研究用PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制過程中的案例，以此解決一些問題。

1 PLC技術(shù)的含義

它的存儲指令主要包括：運(yùn)算、計(jì)數(shù)、掐時(shí)間以及邏輯排序的控制，有利于工業(yè)控制體系的構(gòu)成，方便給工業(yè)體系增加功能，這些都是這種設(shè)備建立的基礎(chǔ)。PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：柔韌性強(qiáng)，具有可靠性、安全性、抗干擾性、方便性以及穩(wěn)定性和靈活性的特點(diǎn)。

我國礦山以前運(yùn)用的是繼電器，它必須接線并且由關(guān)聯(lián)或串聯(lián)繼電器來控制。這樣設(shè)備的占地面積非常大，消耗的能量也很大，不容易更改，可靠性也不強(qiáng)，裝備也會提前進(jìn)行老化，壽命不長。而現(xiàn)在的PLC技術(shù)，靈活、可靠、方便、簡單并且容易更改，完全彌補(bǔ)了原來繼電器的缺點(diǎn)，所以PLC技術(shù)現(xiàn)在才會被廣泛運(yùn)用。

2 PLC的組成

PLC的組成包括：CPU、ROM、輸入、輸出的USB接口、繼電器以及電源等等。外部根據(jù)實(shí)際的對象配備相應(yīng)設(shè)備與控制裝備。

PLC在結(jié)構(gòu)上分為兩種：①固定式PLC包括：CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存以及電源。②組合式的PLC包括：固定式PLC的東西以及底板或機(jī)架。固定式PLC每個(gè)元素都是一個(gè)整體，組合式的PLC可以任意組合，形成一個(gè)新的整體。

3 PLC的優(yōu)勢

是一種對數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算的系統(tǒng)，是專門為了讓工業(yè)環(huán)境方便工作而設(shè)計(jì)的技術(shù)。它采用的是可以編輯程序的高級設(shè)備，可以用于進(jìn)行邏輯運(yùn)算、確定時(shí)間、計(jì)算數(shù)據(jù)等指令。通過數(shù)據(jù)來編輯程序，然后控制機(jī)械進(jìn)行運(yùn)行，然后完成工作任務(wù)。

PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢：抗干擾性強(qiáng)、容易學(xué)習(xí)、編程簡單、柔韌性強(qiáng)并且可以在線修改。常常被用在邏輯控制、機(jī)械數(shù)字控制、自動系統(tǒng)控制、閉環(huán)過程控制等等，并且它的應(yīng)用會取得很好的效益。

KPI的技術(shù)在礦山機(jī)電工作過程中的優(yōu)勢：①提高生產(chǎn)的安全性;②提高生產(chǎn)效率;③增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。利用PLC技術(shù)對礦山的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程智能化控制，減少工作需要的人數(shù)，節(jié)省一些資源。提高礦山生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，并且運(yùn)用機(jī)器提高生產(chǎn)的效率。

4 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

4.1 采用PLC技術(shù)改造老舊的升降機(jī)

采用可以編輯的控制器以及大功率晶閘變流器，來提升原來電器的控制。步驟：①改變操作臺的位置，將原來陳舊的操作臺直接移走，為安裝新的操作安全提供條件空間。并且在具體改造的過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)用原來的舊系統(tǒng)來工作;②為了能夠方便系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過程，要在相應(yīng)的電路上安裝可以轉(zhuǎn)換的刀閘。在新系統(tǒng)的安裝過程中，保留舊系統(tǒng)，互為備用系統(tǒng);③必須嚴(yán)格的掌握安裝過程當(dāng)中的安裝質(zhì)量，安裝人員必須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)并且具有相當(dāng)高的技術(shù)，才能勝任新系統(tǒng)的安裝，全程參與試調(diào)完成后，再進(jìn)行正常的工作運(yùn)行和維護(hù);④為了減少新設(shè)備檢測時(shí)間，對相關(guān)的一些開關(guān)、行程以及各機(jī)械潤滑系統(tǒng)等運(yùn)行電控監(jiān)測。將傳感器安裝完畢后，需要進(jìn)行送電檢查，檢查是否安全。仔細(xì)校對、檢查參數(shù)，保證提升系統(tǒng)能夠一次性完成轉(zhuǎn)換;⑤完成裝卸載的檢驗(yàn)工作后，提升新設(shè)備系統(tǒng)機(jī)械裝卸載貨站的控制器的適應(yīng)性和安全性。采用新舊系統(tǒng)聯(lián)合控制的模式，讓裝卸載的系統(tǒng)和信號提升設(shè)備馬上安裝到位，減少工作量;⑥各種閉環(huán)是關(guān)鍵部分，每天對這這些地方進(jìn)行各種控制實(shí)驗(yàn)，確定系統(tǒng)動態(tài)的參數(shù)，盡量實(shí)現(xiàn)重載和空載;⑦利用礦上的機(jī)電設(shè)備，對空載運(yùn)行，并且進(jìn)行檢修。全系統(tǒng)空載運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行重載運(yùn)行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)全載全自動的提升。

4.2 KZP型盤式可控制動裝置在下運(yùn)膠帶機(jī)中的應(yīng)用

這是一種機(jī)液電一體化的裝置，由制動裝置、液壓基站及配套電力控制系統(tǒng)組成。它的動力距是由閘瓦和自動盤摩擦產(chǎn)生的。我們需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整自動盤的壓力，來改變制動力。當(dāng)設(shè)備需要制動時(shí)，相應(yīng)的控制系統(tǒng)就會發(fā)出控制的指令，讓制動裝置按照程序進(jìn)行制動。盤式可控自動裝備與電控裝制相配合，斷電時(shí)可以使大型機(jī)械設(shè)備平穩(wěn)的減速，停止運(yùn)行。這種裝置的電路可以互為備用系統(tǒng)，一般依靠儲能器工作，自動實(shí)現(xiàn)軟制動。

盤式可控制動裝置用速度傳感器，來讀取電動機(jī)轉(zhuǎn)速。我們運(yùn)用可編程的控制器來監(jiān)測、觀察傳感器的速度變化，大于正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度時(shí)，減小電流，讓膠帶減速。小于正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度時(shí)，增大電流，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

4.3 井下風(fēng)門實(shí)現(xiàn)自動啟閉

這項(xiàng)技術(shù)的主要關(guān)鍵在于方法順序：先開窗口，再開門。風(fēng)門兩側(cè)的空氣有著一定的壓力差。為了減小門開啟時(shí)的壓力和摩擦力，在風(fēng)門上設(shè)置一個(gè)窗口，當(dāng)窗口打開時(shí)，風(fēng)門兩側(cè)的壓力立即可以減小，有效地減小了開啟機(jī)關(guān)和汽缸的操作難度，這樣就可以順利打開分門，經(jīng)過各種調(diào)試，解決讓風(fēng)門自動打開和關(guān)閉的問題，優(yōu)化了礦山企業(yè)對機(jī)電的控制方法。

4.4 空氣壓縮機(jī)群組的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)會徹底解決以前的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)測試結(jié)果不準(zhǔn)確和長期受到嚴(yán)重干擾的問題。它是礦山生產(chǎn)的重要設(shè)備。為了防止故障，減少維護(hù)量，一些礦會采用空氣微縮機(jī)的自動性和監(jiān)控的技術(shù)。現(xiàn)在所研制的空氣壓縮機(jī)群主的這個(gè)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，就是由溫度變化控系統(tǒng)、壓力變送器、斷水裝置構(gòu)成的，可以實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境等形象作為信號送到編程控制器的各個(gè)模塊中。用處理器進(jìn)行處理，經(jīng)傳感器顯示實(shí)時(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)情況，并且顯示相關(guān)設(shè)備的參數(shù)。這個(gè)系統(tǒng)具有溫度監(jiān)測檢驗(yàn)和控制、斷水提示、電力參數(shù)的監(jiān)測等功能。

4.5 PLC在選煤廠集控系統(tǒng)中的應(yīng)用

我們可以以數(shù)據(jù)邏輯控制為主，加上少量工藝過程模擬參數(shù)檢測，用于實(shí)現(xiàn)工藝流程系統(tǒng)設(shè)備在各個(gè)方面的連鎖控制，并具有工藝過程參數(shù)的環(huán)閉控制系統(tǒng)。選用PLC系統(tǒng)，主機(jī)選用先進(jìn)的中央處理器單元與接口，現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)檢測及控制電路，采用工業(yè)總線結(jié)構(gòu)的分布式控制系統(tǒng)。在廠調(diào)度室和廠車間設(shè)置獨(dú)立的可編程控制器主機(jī)站，在廠房車間、配電室、車間篩分車間配電室、礦廠變電所等都由可編程控制器控制，其他的分站有廠調(diào)度室可編程控制器控制，實(shí)現(xiàn)自動化。

5 結(jié)尾

由于現(xiàn)代社會對煤炭的需要量，礦山企業(yè)需要更新?lián)Q代。應(yīng)用新型的技術(shù)，加快煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)備的智能化和自動化。改造礦山以前的老舊升降機(jī)、下膠帶機(jī)、井下風(fēng)門、空氣壓縮機(jī)群的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及選煤廠集控系統(tǒng)。從這些方面仔細(xì)研究PLC技術(shù)在礦山的機(jī)電控制過程中的應(yīng)用，了解PLC技術(shù)的一些好處。實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備的智能化、自動化，改善礦山的應(yīng)用系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備。

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