PLC技术在矿山机电控制中应用研究

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:陈波
[导读] 经济发展和社会进步都离不开矿产资源的支持,而如何高效利用矿山机电控制管
        陈波
        身份证号:32030519810620**** 山东省 271200
        摘  要:经济发展和社会进步都离不开矿产资源的支持,而如何高效利用矿山机电控制管理方式,实现矿产资源的有效开发,成为当今相关行业内重点关注的对象,随着科技的不断发展,自动化的矿山机电管理方式得到广泛应用,而在此方式内,PLC技术的应用以及推广则使得矿山机电管理取得有效成果。
        关键词:PLC技术;矿山机电控制;应用
        引言
        随着经济的发展,对于矿山机电控制的需求量也就越来越多,机电自动化技术也被广泛的应用和发展,PLC技术是一中较为常用和常见的自动化控制技术。它具有性能稳定、质量过关、抗干扰性强的功能,使用的过程中,能够有效科学的改良机电控制的质量。
        1.  PLC技术在矿山机电控制中应用的必要性
        随着我们对于矿山资源需求量的增加,我们对于矿山机械化设备也提出了更高的要求,这与矿山资源开采的质量和效率是成正比的。只有对矿山机电控制操作进行优化升级才可以更好实现矿山开采设备的功能。自动化的矿山机电控制在一定程度上可以提高其开采效率,PLC技术应用在矿山机电控制中可以使得工作的流程更加便捷,不需要花费很多的人力来对其进行控制,这大大降低了成本。PLC技术的应用可以提高矿山机电设备的安全性,降低了出现操作失误的概率,这可以减少安全事故的发生。
        2.  PLC控制技术的优势
        2.1 有效节能,减少人力物力消耗
        对于当前节能减排的社会舆论热潮来说,能够在矿业作业上采取较为节能的PLC技术,将会在实现节能生产的同时,有效提升企业形象。PLC相比于传统的继电器具有耗能低、可持续时间长等优点,因此在矿山机电设备管理中采取PLC技术可以有效实现节能目标,降低企业生产成本。相较于传统的机电控制电路而言,PLC控制中所需要的电路仅仅是一小块电路板,而非庞大的设施和设计线路,在使用的时候将其与控制端口连接,可以实现线上程序设计,有效完成机电设备控制任务。
        2.2 有效提高稳定性,使得系统更加可靠
        PLC电路中一般会采取震荡电路设计以及急停电路设计,以应对突发状况,因此能够大幅度减少电路不稳定信号出现的情况,在一定程度上起到保护所控制电路的作用,因此PLC电路在矿山机电设备控制过程中可以使其提高控制稳定性,减少不必要的故障,提高作业效率。由于矿山开采作业具有较大的危险性,但是其矿体结构尚不明确,因此一旦出现机电设备失控的情形,不但矿山开采作业要进行中断,连带着机电设备组以及进行操作的工作人员也将面临未知危险,严重者可危及生命,而在矿山开采作业中使用PLC技术可以有效提高机电设备组控制的可靠性,由于PLC在设计以及制作过程中所采取的工艺属于先进级别,因此通过其震荡电路和急停电路的设计,可以有效减少各种干扰,而且其带有相应的机电组监控设备,可以对机电设备运行过程中的运行情况进行实时监控。传统的电路控制系统在进行相关的系统更新时需要进行逐步的检查更新,加大工作量的同时增加了工作人员的安全隐患,而采取PLC工作电路则只需要针对控制台操作系统进行相应的电路更新即可,从而改变接点处的工作状态,就可以完成整个机电设备组控制系统的更新。
        2.3 增加实用性控制功能
        在传统的矿山机电设备设计中,矿山工作人员会在矿井下建造一个风门,并且需要人工操作风门的开启和闭合,以起到相应的作用,但是在此操作中,矿工需要近距离接触风门控制设备才可以完成相关操作,往往造成很大的安全隐患,一旦操作失误,可能会导致风门破坏或者矿工性命危险,而使用PLC控制电路则可以自动化完成相应的控制操作,实现全自动的风门管理。

与此同时,PLC具有传统控制电路所不具备的实用性功能,PLC技术可以实现对机电设备相关数据的自动化运算,对机电设备实现精确控制,对机电设备运行的故障检测、温湿度调控、位置监管、运行速度实现有效控制,减少矿山工作人员的工作强度,同时减少工人亲身操作所带来的风险。
        3. PLC技术在煤矿机控制中的应用要点
        3.1改造运胶带机设备的应用
        运胶带机的设备改造中,经常用的四PLC装置变成KZP可控装置。KZP可控装置是用电动机输出轴和输送带上的安装速度传感,然后收集胶带运行中的数据收集,在装置中显示出来,如果速度传感器的装置检测数据超出预设范围,那么PLC装置就可以自动减速,保证系统处于稳定安全的状态,降低胶带机设备的怠速。但是如果检测的数据比预先设定的值要少,就应该反向调节,使胶带机设备的带速增加。
        3.2井下风门自动关闭改造功能的应用
        矿井生产过程中,人工控制井下的风门开关,但是井下的风门承受压力较大,因此风门在开关过程中压力较大,操作难度系数高。用PLC技术能够明显的改变这个难题,加上红外线的感应,能够对进出车辆进行检测,不需要人工就能完成风门的启动和关闭。如果有车通过,风门就可以做到自动打开,车辆进入风门之后会自动关闭,从而降低生产成本,保证提高工作效率。风门开启的过程中,有一定的流程。
        3.3改造提升机设备的应用
        用PLC技术对提升机进行改造的原理就是用大功率的控制设备进行电流改造,PLC作为主控系统确定了系统的工作方式,主要任务是发布控制命令,完成提升机的启动、加速和减速以及爬坡等过程,通过对提升机的设备改造,提升机设备的运行效果得到了改善。
        改造过程可分三步:第一,先进行操作台改造,把老式的提升机平台转到一边,安装新操作台。改造处理的时候仍然要用之前的系统在旧操作台进行系统调试。第二,把转换装置装在回路上,保证新系统和旧系统之间能够灵活转换,安装新系统的时候还要保证旧系统能够适用。第三,安装中,工作人员需要有专业能力和丰富的经验,需要负责设备后期的现场维护。
        3.4PLC技术在设备故障诊断中的应用
        通过输入输出模拟信号,PLC技术能够及时诊断设备故障。首先是模拟信号的导入过程,随后系统检测模拟信号并与内存中的数据参考值进行比对,如果模拟信号与内存信号相似,则认为系统运行正常,如果出现较大差异,则认为系统运行出现了故障;PLC技术能够实现对开关量信号的故障分析,一个完整的PLC电路,能够检测到开关信号是否存在,如果实际中存在的状态值与已有的输入状态值相符合,则说明机电设备运行正常,如果两者存在较大差异,那么该机电设备可能发生了故障,这种即时的判断方法能够通过各节点来分别检测,能够使设备维护人员及时发现并准确定位发生故障的设备;PLC技术在中断方式故障的诊断中也发挥着作用,如果一个系统发生了故障,通过输入在中断源上的PLC就能够及时检测到故障信号,然后机电系统会根据故障信号做出反应,及时中断系统的工作与运行。
        将PLC技术运用到设备故障的诊断中时,故障信号并不是直接输入计算机的内部系统,而是通过将故障信号转变成另一种信号进行输入,然后通过PLC技术对转变后的信号进行编辑,因此在整个故障诊断过程中,故障信号的采集是最基础最关键的工作,信号采集过程中如果出现了问题,那么故障的诊断也不会准确。
        总结
        综上所述,PLC技术在矿山机电控制系统中发挥了非常关键的作用,其不仅能够稳定系统电压,实现全载全自动方式的提升,还可以保证机电控制系统的质量和运行的稳定性,达到了降低损耗,节省能源,减少劳动力的目标,为矿山带来了巨大的经济效益。
        参考文献:
        [1]赵守德,赵广建,殷宏杰等.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017,5(24):5031-5032.
        [2]柏正果.PLC技术在矿山机电控制中应用分析[J].科协论坛(下半月),2018(07):43-44.
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