PLC技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能控制中的應(yīng)用

韓偉

摘 要：如今我國高度重視節(jié)能減排，對于各個行業(yè)來說需要積極地落實節(jié)能減排理念。其中礦山企業(yè)在發(fā)展時期需要面臨比較激烈的競爭環(huán)境， 為了獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，就需要積極地使用各項先進(jìn)的技術(shù)。其中通過對于PLC技術(shù)的使用，以提升生態(tài)性和環(huán)保性為主更好的操控機(jī)電設(shè)備中的運行系統(tǒng)，從而為后續(xù)設(shè)備有序?qū)嵤┑於▓詫嵉幕A(chǔ)。從中可以看出在當(dāng)前礦山機(jī)電節(jié)能控制中，利用PLC技術(shù)是非常重要的，相關(guān)技術(shù)人員需要加強對這些問題的重視程度。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山機(jī)電;應(yīng)用研究

引言

隨著礦山建設(shè)中越來越多地使用大型機(jī)電設(shè)備，且其具有快速、高效的運行效率，成為我國礦山工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要因素，且進(jìn)一步提高機(jī)電設(shè)備運行效率和實施機(jī)電設(shè)備的自動化技術(shù)已成為礦業(yè)未來技術(shù)發(fā)展的重要方向。此外，PLC技術(shù)主要是在軟件編程、自動化控制技術(shù)等方面實現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備的自動化控制，所以其不僅可以實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動化操作還能夠有效的實現(xiàn)智能化的控制，而且可以更準(zhǔn)確地執(zhí)行相關(guān)的生產(chǎn)操作，從而極大地解放勞動力，并有效提高采礦的安全性。

1 PLC 技術(shù)的使用優(yōu)勢

1.1 可靠性較高

PLC控制系統(tǒng)中會選擇設(shè)置多重電路，并且各個電路相互聯(lián)系，在生產(chǎn)時期要是明確機(jī)電設(shè)備存在異常的問題，這部分電路系統(tǒng)可以降低對于電路的干擾，實現(xiàn)對于電路的保護(hù)，因此整體的操作更加智能，更加安全。在機(jī)電控制時期通過使用PLC技術(shù)，可以顯著提升整個系統(tǒng)的安全性，減小事故的產(chǎn)生概率。礦山生產(chǎn)時期整體的危險性較高，結(jié)構(gòu)不夠明確，要是產(chǎn)生設(shè)備失控的情況，就需要及時地中斷操作，避免影響到工作人員的生命安全，降低整體的生產(chǎn)效率。所以在礦山開采時期需要高度重視對于PLC 技術(shù)的使用，借助這項技術(shù)可以顯著提升機(jī)電設(shè)備組織的可靠性，減少礦井機(jī)電設(shè)備故障產(chǎn)生概率。PLC技術(shù)是比較先進(jìn)的，通過正確設(shè)計電路可以降低外部環(huán)境造成的影響，而且可以實時的監(jiān)控礦井的運行情況。傳統(tǒng)的技術(shù)在設(shè)備中進(jìn)行使用的時候，需要按時進(jìn)行檢查和更新，工作量較大， 容易產(chǎn)生安全隱患。不過PLC電路僅僅更新操作系統(tǒng)就可以滿足需求，實現(xiàn)調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài)，保障整體的生產(chǎn)工作可以順利的進(jìn)行。

1.2 安全配置高

PLC的安全性主要體現(xiàn)在軟硬件配置級別上。在硬件系統(tǒng)中，PLC主要是控制電路和內(nèi)部存儲系統(tǒng)，而且大多數(shù)情況下它們都是采用電隔離的工作模式，因此CPU在運行期間不會受到外部電磁信號的干擾。由于操作控制電路和CPU的原始結(jié)構(gòu)電路在同一傳輸路徑上，因此高壓線產(chǎn)生的強電磁波會對CPU造成一定的干擾，從而丟失所存儲的數(shù)據(jù)。在機(jī)械設(shè)計中， PLC可以自動化的調(diào)節(jié)工作溫度。當(dāng)設(shè)備以大功率運行時，內(nèi)部的溫度會升高。如果溫度超過某個范圍，則終端操作系統(tǒng)將癱瘓。PLC所使用的溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過一定范圍，終端系統(tǒng)將關(guān)閉以保持設(shè)備在50℃以下的溫度。在軟件安全性的配置結(jié)構(gòu)中，處理時間監(jiān)視程序主要用于定期監(jiān)視數(shù)據(jù)信息的動態(tài)變化。PLC在監(jiān)視過程中為數(shù)據(jù)信息周期設(shè)置一個計時器，數(shù)據(jù)傳輸為100m/s，因此可以隨時對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全的監(jiān)控。如果超過監(jiān)視時間，則PLC將不再工作。假設(shè)數(shù)據(jù)通過信息的時間不超過監(jiān)視時間，則正在運行的系統(tǒng)將觸發(fā)重新啟動狀態(tài)。

1.3 編程簡單、可用性強

PLC技術(shù)中使用的編程方法是梯形圖。該編程方法使用編程語言來實現(xiàn)各種控制功能，而且梯形圖中的線路也相對清晰。技術(shù)人員和PLC用戶都可以自己閱讀用戶手冊或簡短的教程可以快速掌握梯形圖編程控制程序，這種簡單易用的編程方法可以滿足不同用戶的需求。

2 礦山機(jī)電設(shè)備對于 PLC 技術(shù)節(jié)能控制的具體使用

2.1 在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用主要有兩個方面，第一是風(fēng)機(jī)中變頻速度的調(diào)節(jié)和泵中變頻速度的調(diào)節(jié)，改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)更適合礦山的特殊條件，礦山開采作業(yè)有效降低了能耗。將PLC技術(shù)應(yīng)用于泵設(shè)備，不僅可以有效提高給水和礦山流體泵的設(shè)計靈活性，而且可以大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時，可以通過使用PLC技術(shù)來實現(xiàn)靈活的控制，例如平穩(wěn)啟動和停止泵，避免了由于頻繁啟動和停止泵而造成的功率損失，并且在一定程度上有效地減少了設(shè)備損耗，從而確保了礦山企業(yè)生產(chǎn)活動的安全性和效率。

2.2 PLC技術(shù)對運膠帶機(jī)的改造應(yīng)用

隨著電液一體化的技術(shù)逐漸成熟，其已經(jīng)開始應(yīng)用到礦山機(jī)電設(shè)備的控制系統(tǒng)中。KZP系列盤式裝置是主要的系統(tǒng)控制裝置，且被分為三個部分：它主要由液壓站、電子控制裝置以及制動裝置組成。在所有受控設(shè)備中，制動設(shè)備主要是利用制動襯塊和制動盤之間的摩擦力來產(chǎn)生一定有效的制動扭矩，然后再進(jìn)一步調(diào)節(jié)液壓站來對制動力進(jìn)行改變。在設(shè)備正常運行期間，若系統(tǒng)中的機(jī)油壓力達(dá)到最大值時，前進(jìn)壓力就會變?yōu)?， 制動器就會處于放松的制動狀態(tài)，并且制動襯塊和制動盤之間存在一定距離。此外，電動液壓控制系統(tǒng)會自動的發(fā)布指令，設(shè)備就根據(jù)指令來自動降低油壓，從而實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動化制動控制。

2.3 PLC控制程序的設(shè)計

在進(jìn)行控制程序設(shè)計工作中，需要融入step7編程語言，從而保證控制效果的提高。在實際實施過程中，需要在windows環(huán)境下應(yīng)用于通用的微機(jī)中，這種編程語言不僅可以實現(xiàn)信息的廣泛性流通和通信，在后續(xù)工作中，還可以通過某一個模塊實現(xiàn)動態(tài)化的控制，采集多方位的信息實現(xiàn)數(shù)據(jù)多方位管理以及融合。在實際程序設(shè)計時，要采取模塊化的設(shè)計理念， 以模塊化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理以及采集。PLC程序設(shè)計，主要是對各種設(shè)備信號進(jìn)行有效的整合以及分析，明確輸入設(shè)備的開關(guān)信號，對當(dāng)前系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行多方位的控制以及判斷。同時還需要通過各種設(shè)備的控制來滿足相關(guān)各種任務(wù)的操作需求。除了接受上位PC功能之外，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，根據(jù)不同控制對象進(jìn)行全過程和全自動的積極采樣工作。機(jī)電節(jié)能控制設(shè)計模塊要接收由模擬量輸入模塊的傳感器信息而得出來的完整性信號，之后再轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量傳送給變頻器，完成整個控制過程。

2.4 PLC技術(shù)在空壓機(jī)中的應(yīng)用

在空氣壓縮機(jī)中使用PLC技術(shù)可以科學(xué)地控制，并避免頻繁更換空氣壓縮機(jī)。在使用PLC技術(shù)的過程中，空壓機(jī)設(shè)備的操作相對簡單，精度較高，維護(hù)復(fù)雜度較低。在實際操作中，無需手動更換空氣壓縮機(jī)。使用頻率可以根據(jù)礦山的不同需求進(jìn)行預(yù)先設(shè)計。PLC技術(shù)的使用優(yōu)化和改進(jìn)了以前控制空氣壓縮機(jī)裝卸的方法，并通過調(diào)節(jié)功率消耗來調(diào)節(jié)速度，以確保空氣壓縮機(jī)效率更高。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我們采礦業(yè)的競爭激烈。如果相關(guān)的礦業(yè)企業(yè)希望在競爭激烈的市場中找到對自身有利的市場定位，就必須不斷提高采礦的效率和安全性。作為自動化控制領(lǐng)域中非常核心的技術(shù)之一，PLC技術(shù)已經(jīng)成為了機(jī)電設(shè)備的核心技術(shù)。PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地填補了我國礦山機(jī)電自動化控制技術(shù)方面的空白，并有效地提高了機(jī)電設(shè)備的自動化水平，實現(xiàn)了現(xiàn)代化的礦山開采。因此，礦業(yè)公司必須通過深入研究來密切關(guān)注PLC技術(shù)，以及探究其技術(shù)的未來發(fā)展。

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