基于PLC技术的矿山机电控制系统设计研究

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:王志刚
[导读] 摘要:目前,我国的基础设施建设的发展迅速,结合矿山机电控制系统运行特点能够得知,通过运用PLC技术,不仅可以显著提高各类机电设备的运行效率,而且能够避免机电设备出现较大运行故障,确保矿山机电设备稳定、安全运行。
        新疆中矿智汇矿业科技有限公司  新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市  830002
        摘要:目前,我国的基础设施建设的发展迅速,结合矿山机电控制系统运行特点能够得知,通过运用PLC技术,不仅可以显著提高各类机电设备的运行效率,而且能够避免机电设备出现较大运行故障,确保矿山机电设备稳定、安全运行。为了保证PLC技术得到更好运用,本文深入分析矿山机电控制系统设计当中PLC技术的具体运用。
        关键词:PLC技术;矿山机电控制;系统设计研究
        引言
        我国提出了节能减排的发展理念,需要各个行业意识到节能减排的重要性。对于矿山集团而言,在发展过程中需要面对当前竞争如此激烈的环境,要想实现其自身经济效益的稳定增长,就必须要对一些先进的技术手段进行合理利用。其中PLC技术在其中的应用,不仅可以保证良好的节能控制效果,而且还可以推动矿山集团的稳定发展,对矿山基团的经济发展具有非常重要的意义。
        1PLC技术特点
        在不同工业场景中,PLC技术被广泛运用,可以实现数据的快速传递,减少数据资源的浪费。由于PLC技术具备操作简单的特点,将其应用到矿山机电控制系统之中,可以显著提高机电控制系统的运行效率,进一步提高矿山机电一体化控制水平。此外,PLC系统编程语言特别简单,同时接口技术较为成熟,操作难度比较小,在我国工业自动化生产领域,尤其是矿山资源开发层面,通过运用此项技术,能够促进我国矿山产业的可持续发展。
        2矿山机电节能控制中PLC技术的应用特点
        传统背景下对矿山机电的节能问题进行控制时,通常会选择利用继电器控制系统来进行操作。在利用该系统时,由于使用的设备通常情况下都是一般类型的继电器设备,所以需要与已经完成的电气控制图进行有效结合。同时,对人工布线方式以及焊接操作等不同类型的形式进行合理的选择好而利用。还需要对各种不同类型的机电设备进行组装,整个流程在实施过程中,不仅需要在其中投入大量的人力资源,而且还会导致能源消耗过大的问题发生。但是PLC技术在引进以及实际应用过程中,可以对该问题进行优化和完善。PLC技术与传统的继电器控制技术相比,PLC技术主要是直接在储存器设备中,对机电设备展开有针对性的控制。如果需要对其中的功能进行改进,也只是单纯的针对程序中的部分功能或者是部分接线环节进行调整。同时,该技术在应用时,主要是通过软件在其中的合理利用,不仅可以实现有效的创新和优化,而且还可以保证控制目标的有效落实。
        3矿山机电控制中PLC技术的主要应用方向
        3.1PLC技术在胶带机中的应用
        在将PLC自动化技术投入矿山机电控制体系之后,降低了对于人工操作的依赖,工作效率和工作质量提高,这主要归功于机电一体化的实现。在矿山机电控制中,KZP系列盘式可控制动装置的应用能对整个设备系统进行有效监控,并将设备应用中的结果通过数据形式展示,这样就能对整个工作体系进行必要的检测和监控,并根据设定值发出相应指令。比如在数据监测中的应用,当监测数据高于设定值时,就会发出使电流降低的指令,使胶带减速;而如果监测到的数据小于设定值,PLC技术就会发挥相反的作用,使电流增大,提升胶带运转速度,保持胶带运送机的正常运行。
        3.2 PLC技术在螺杆空压机中的应用
        在矿山机电控制中,传统的空压机性能较差,螺杆式空压机在引入PLC自动化控制技术后因其可靠性高、实用性强等优点,逐渐取代了传统空压机,并得到了广泛的应用推广。螺杆式空压机运行过程主要包括吸气、密封和输送、压缩、排气4个环节。工作原理是当螺杆在空压机内部转动时,螺杆和壳体的齿沟相互啮合,空气和机油从进气口吸入到空压机。

在齿沟啮合面不断转动的过程中,螺杆式空压机将吸入的空气和机油进行密封并输送到排气口,由于齿沟啮合面变小,机油和空气便被压缩,当齿沟啮合面转动到排气口时,就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。为了有效控制排气量,需对螺杆转动速度进行控制,所以在螺杆式空压机中设置变频器,当排气量超出正常范围,螺杆式空压机便会通过该变频器对螺杆转动速度进行调控,从而使空压机排气量回到正常范围内,达到保持排气压力稳定及节约能源的目的。矿山机电设备领域,空气压缩机设备的运行原理就是利用单片机设备、工业控制机设备作为主体,它属于核心的气源装置设备。实际生产期间,空气压缩机设备主要利用设备自身的运动形式,将各种机械能转变成为气体的动能,可以为矿山开采与其他操作提供动力支持。随着PLC技术的不断发展,传统继电器控制运行中的空气压缩机设备已经开始退出相关领域,PLC技术能够解决传统设备的运行问题,从根本上降低故障问题的发生率,提升节能性能,促使各种机电设备良好运作。
        3.3系统改造
        在矿山企业进行井下作业的过程中,会应用到多种类型的机电装置,通过在这个过程中运用PLC技术,能够大幅度的提升这些机电装置的运行效率以及可靠性,以往的控制模式耗能过高,随着近些年来PLC技术的逐步发展,在矿山企业中能够进行编程的控制装置和变频装置得到了更加广泛的应用。在对其进行改造时,需要对操作平台进行拆卸,然后将新的安装到其中。同时,要进行转换装置的安装,确保以往的系统即便在改造的过程中仍然能够保持稳定的运行。另外,为了能够确保矿山企业生产的稳定,要在改造前做好系统的调试过程,这需要由专门的工作人员来负责调试和安装。
        3.4应用于改造集控系统
        在集控系统当中应用PLC技术,除了能够使系统可靠性以及安全性得到全面提升,还能够使集控系统整体工作效率得到有效提高。充分结合底层的PLC控制以及上位机监控系统,从而实现该系统的改造与升级。这种改造和升级,可以确保其余主机实现独立工作,同时还可以想中心主机上传有关的数据信息,随后中心主机CPU将分析、处理这些数据信息,进而将其反馈到其余主机中,最终实现自动化控制相关系统。
        3.5老式提升机设备中的应用
        老式提升机设备可以使用先进的PLC技术,人们可以利用继电器与PLC控制技术改进传统的设备,保持原来的主电机设备与机械动力设备,在改变原来供电器设备的情况下,合理应用数据控制类型的大功率晶闸管变流器设备。在改进的过程中,应遵循具体的原则要求,以更好地完成相关矿山机电设备的节能控制目标。
        结语
        综上所述,通过对PLC技术在矿山机电控制系统设计当中的具体应用进行全方位的分析,例如明确硬件设计要点、软件设计要点、实现系统的精准控制,并提出相应的设计注意事项,例如合理选择设计参数、加强系统可靠性设计等,能够显著提升矿山机电控制系统的安全性能,防止机电控制系统在运行期间出现较多故障。
        参考文献:
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