礦山電氣自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用分析

陳猛

【摘要】基于PLC技術(shù)的特征，其被廣泛應(yīng)用于礦山電氣自動化控制中，具體而言，PLC控制系統(tǒng)是一種典型的操作數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，利用可編程控制器，就可以有效控制各類型生產(chǎn)過程或機(jī)械。本文闡述了PLC的工作原理以及PLC技術(shù)應(yīng)用的特征，對礦山電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；工作原理；特征；礦山電氣；自動化控制；應(yīng)用

一、PLC的工作原理

PLC技術(shù)是以綜合計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)、通信技術(shù)及自動控制技術(shù)為集合的新形式。PLC中文全稱為可編程邏輯控制器，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

二、PLC技術(shù)應(yīng)用的主要特征

PLC技術(shù)應(yīng)用的特征主要表現(xiàn)為：（1）PLC技術(shù)的應(yīng)用具有簡單、普遍、實(shí)用性強(qiáng)。由于PLC自身獨(dú)特的接口簡單直觀，可編程性以及編譯的圖形符號與梯形圖語言、表達(dá)方式等和繼電器的電路圖基本相似的特征。在實(shí)際應(yīng)用中易于工程技術(shù)人員的接受并且易于理解，工作人員只需了解少量的開關(guān)量邏輯控制的PLC操作指令，就可以掌握其在自動化電氣控制中的具體編寫和使用方式?，F(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于各種規(guī)模的電氣控制場合中，并且不斷地向各種不同的領(lǐng)域延伸。（3）PLC加護(hù)的應(yīng)用具有維護(hù)與改造簡單方便。為了節(jié)省或減少設(shè)備的外在接線，PLC利用存儲邏輯代替了傳統(tǒng)接線邏輯的設(shè)計(jì)方法，很大程度上縮短了對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造的時(shí)間，從而為后期的維護(hù)工作提供了方便，控制程序的編寫比較容易更改，可以很快適用于生產(chǎn)過程中的各種要求。（3）PLC技術(shù)應(yīng)用的抵抗干擾能力較強(qiáng)。由于PLC的設(shè)計(jì)使用大規(guī)模集成電路技術(shù)，并且在內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的方面均采取先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，同時(shí)還配備具有自動檢測報(bào)警功能的硬件裝置。如果某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障就會觸發(fā)警報(bào)?；谶@些設(shè)計(jì)方法的特征，PLC的抗干擾能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)繼電器技術(shù)，更適合于較為復(fù)雜的電氣控制及工業(yè)制造環(huán)境。在可編寫軟件的應(yīng)用中，使用者還可根據(jù)實(shí)際需要情況，編寫外圍設(shè)備的自動診斷程序，使除了PLC之外系統(tǒng)中的其他設(shè)備與電路也能具有自我保護(hù)的功能。

三、礦山電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析

1、PLC技術(shù)在井下風(fēng)門中的應(yīng)用。通常有一定的壓差存在于風(fēng)門兩側(cè)的空氣中，并且風(fēng)門有著較大的面積，這時(shí)候，大約有40千克的開啟壓力；當(dāng)開啟過風(fēng)門之后，就會立即減小壓力，達(dá)到5千克左右；這樣就促使風(fēng)門開啟的難度得到了大大的加大。針對這種情況，就可以利用PLC技術(shù)。其工作原理是：首先控制信號由系統(tǒng)發(fā)出去，油缸活塞在電磁閥的帶動作用下，進(jìn)行運(yùn)動，這樣就可以開啟電動風(fēng)門，當(dāng)達(dá)到90度的風(fēng)門開啟角時(shí)，就可以將開啟工序停止下來，這樣可以正常通行車輛和行人。當(dāng)對風(fēng)門進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，控制信號依然由系統(tǒng)發(fā)出來，換向轉(zhuǎn)動電磁閥，對油缸活塞產(chǎn)生帶動作用，促使其向回運(yùn)動，這樣就會轉(zhuǎn)動風(fēng)門，促使其能夠緊密的合上。

2、PLC技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用分析。人們在改造原繼電器控制中，需合理利用可編程控制器和大功率晶閘管變流器，主要操作步驟是保留直流主電機(jī)及部分提升機(jī)械，保證可以持續(xù)運(yùn)行礦山老舊提升機(jī)的老系統(tǒng)；將原有操作臺給搬移走，進(jìn)行新操作臺設(shè)立，對電樞回路進(jìn)行調(diào)整，將轉(zhuǎn)換刀閘添加過來，對于新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換工作，可以利用新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘來實(shí)現(xiàn)，在對新老系統(tǒng)的切換進(jìn)行控制時(shí)，需要利用多路航空插頭來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，還可以有效控制提升機(jī)制動系統(tǒng)潤滑油泵。同時(shí)，在調(diào)試新系統(tǒng)的工作中，還需要繼續(xù)進(jìn)行老系統(tǒng)的工作，并且在一些特殊情況下，還需要永久保留老系統(tǒng)。其次，在改造安裝的過程中，在安裝的過程中，需要由專業(yè)的維護(hù)技術(shù)人員來完成，并且全過程參與進(jìn)來，對安裝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。在安裝過程中，需要促使電控監(jiān)測得以實(shí)現(xiàn)，對井筒位置開關(guān)進(jìn)行密切監(jiān)測，同時(shí)對不同的機(jī)械潤滑制動系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，促使新系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間得到有效的縮短。對于傳感器的監(jiān)測和校準(zhǔn)工作，需要由在線送電測試來完成，保證測量參數(shù)符合于提升系統(tǒng)的實(shí)際情況。對老系統(tǒng)提升過程中每一部分的運(yùn)行過程進(jìn)行檢驗(yàn)，促使切換工作可以一次性完成。對于提升裝卸在系統(tǒng)的在線調(diào)試工作，可以利用老系統(tǒng)以及可編程控制器系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，能夠一次性調(diào)試裝卸以及提升信號系統(tǒng)，促使全面調(diào)試工作量得到了有效的減少。之后對傳動回路中閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行動態(tài)試驗(yàn)，對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)參數(shù)進(jìn)行確定，從而更好的實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)空載以及重載測試運(yùn)。最后，要停產(chǎn)全礦井的所有電氣設(shè)備，要空載試運(yùn)行全系統(tǒng)，保證符合相關(guān)要求后，才可投入生產(chǎn)。

3、PLC技術(shù)在運(yùn)膠帶機(jī)中的應(yīng)用分析。在礦山電氣自動化控制中，開始廣泛應(yīng)用KZP系列盤式可控制動裝置，由液壓站、制動裝置、電控系統(tǒng)三個(gè)方面組成，其中，制動力矩由制動裝置產(chǎn)生，利用的是閘瓦和制動盤的摩擦實(shí)現(xiàn)的，然后制動力由液壓站來進(jìn)行改變。通常情況下，0是設(shè)備正常工作時(shí)的正壓力，系統(tǒng)如果有著最大的油壓，那么制動閘的狀態(tài)就成為了松閘，有1毫米左右的間隔存在于閘瓦和制動盤之間。設(shè)備在制動的過程中，需要對工況進(jìn)行分析，控制指令由電液控制系統(tǒng)來自動發(fā)出，之后，設(shè)備對油壓進(jìn)行自動減小，從而促使制動控制得以實(shí)現(xiàn)。從理論層面上來講，如果有著40攝氏度的環(huán)境溫度，那么盤式可控制動裝置的制動頻率就為每小時(shí)10次，并且盤面溫度在150攝氏度以內(nèi)，雙回路完全對稱結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)，能夠及時(shí)軟制動下運(yùn)帶式膠帶輸送機(jī)，盤式可控制動裝置可以對運(yùn)膠帶工作時(shí)的各項(xiàng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行密切控制，利用的是電動機(jī)的輸出軸和輸送機(jī)上的速度傳感器，還可以顯示出這些檢測數(shù)據(jù)，利用的是可編程控制器。

結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用于礦山電氣自動化控制中，其可以提升全載全自動方式，促使系統(tǒng)電壓穩(wěn)定下來，并且電氣控制系統(tǒng)的質(zhì)量也可以得到提高，能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行，促使經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。在具體應(yīng)用過程中，需要結(jié)合礦山具體情況，對其合理設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮其作用。

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