引言
可编程序逻辑控制器PLC是一种数字运算操作电子系统,通过采用可编程序存储器来进行内部执行顺序控制、定时、逻辑运算、算数运算等一系列操作指令,其还可以通过数字式输入和输出硬件设备来实现电气设备的控制。在矿山开采过程中,需要应用到很多的电气设备,通过应用PLC控制技术来对这些电气设备进行控制,能够对电气设备的工作进行优化,提高其工作效率,从而提高生产效率,提高企业的经济效益。
一、PLC技术特点与结构分类
PLC技术指在现代化的工业生产中,专门对生产过程进行控制管理的微型计算机,其具有更高的抗干扰能力和可靠性,最大的特点就是取消了传统的继电器控制系统,使用逻辑控制。PLC技术编程简单,便于使用,而且控制系统稳定性高,持续时间长,在现阶段的实际工作中,PLC技术的自控系统的主要编程模式是以梯形图为主,所设计的方案也非常便于安装和维护,更便于操作人员接受,除此之外,体积小可拆卸,系统连接方式灵活,功能也比较完善,在多种场合环境下都有非常好适应能力。在PLC技术中,其梯形图的编程方式主要包括计时器、继电器以及计数器等非常多的各类电子设备,但它的内控系统主要是利用内存和程序编制实现逻辑功能,并在输出控制设备和外部装置的基础上实现对实体机械的控制。PLC技术在大幅提高准确度和安全性的同时,也大大减少了自控系统所占的空间。
二、矿山电气自动化控制中的PLC技术
在PLC技术运行过程中,主要包括三个步骤,分别是输入和采用、用户执行程序和输出和刷新,这三个步骤组成了一个循环周期,PLC系统运行过程中进行不断的循环。
(1)确认应用方式,进行输入和采样的工作。PLC系统运行过程中,第一个步骤是进行应用方式和类型的选择,这个步骤是系统运行的基础,具有重要作用。PLC技术在矿山应用过程中,确认和选择合适的PLC技术是十分重要的,其决定着PLC技术作用能否得到充分的发挥。输入和采样阶段时PLC系统运行的第一个阶段,PLC系统中的可编程逻辑控制器具有读取数据信息的功能,能够完成数据输入和处理等方面的工作。在实际要应用过程中,为了确保PLC系统的正常运行,需要确保脉冲信号的畅通。
(2)用户执行程序阶段。在这一阶段,PLC技术会按照生产流程的逻辑进行扫描,并且进行处理工作。通常情况下,扫描曲线会呈现出梯形,PLC技术能够完成各种复杂的运算,这给相关工作人员的具体工作提供了便利。
(3)输出和刷新阶段。在扫描工作完成之后,可编程的逻辑控制器会自动进行输出和刷新工作,在输出完成之后,系统会进行自动刷新,确保系统可以继续正常运行。
三、PLC技术在矿山自动化控制中的应用
1.基于PLC的矿山设备智能预警系统硬件设计
针对目前矿山设备智能预警系统在使用出现的问题,在此次设计中将对系统硬件中的部分设备展开优化。在此次设计中,将主要对系统中的传感器展开设计,通过此种设计形式,将PLC管理芯片应用到此系统中。传感器是系统中最低端的设备,也是智能预警系统的主要设备运行状态主要监控设备。在此次设计中,对传感器的组成部分展开优化,使其具备信息转换的功能。在此次设计中,将传感器的组成结构设定如下。此次设计中的传感器种类主要包括气体浓度传感器、温湿度传感器、摄像设备、RFID输出设备以及部分设备状态识别器,将此部分设备有序连接安装至原有系统硬件中。同时,根据矿山的需求,设定专用的预警网络,保证上述设备可在矿山环境中正常运行。利用XMC4400微处理器完成系统的处理与安全控制,同时,设定收发器模块、报警及显示模块、通讯模块,实现
系统中设备的沟通,将采用上述设备后的系统硬件框架作为软件开发平台,实现系统性能。
2.胶带机的控制
胶带机是矿山开采过程中应用到的重要设备,其运行的安全性和效率直接关系到开采工作的安全性和效率,因此加强对于胶带机的控制对于保证矿山开采工作的安全性和效率具有重要的意义。在传统的技术模式下,通常采用智能变频技术来对胶带机进行自动化的控制,从而确保胶带机以较高的运行效率运行。在这样的控制模式下,如果胶带机长时间保持满负荷运转,其会产生非常大的能耗,进而增加矿山开采的成本。针对这种情况,可以将PLC技术引入到胶带机的自动化控制中,结合智能变频和PLC控制系统来对胶带机进行自动化控制,通过这样的方式可以有效地控制胶带机运行过程中的能耗,降低矿山开采的成本。通过这样的控制模式,系统可以根据矿山开采量来对胶带机进行控制,实现胶带机动力的主动变频,根据实际需求进行动力输出的调整,在确保满足矿石运输要求的前提下,最大程度上降低电力损耗。为了实现这一功能,不仅需要应用到PLC控制系统3.PLC技术在井下风门自动启闭的改造中的应用
矿山生产情况下井下风门开启以及闭合均是通过人工操作的方式完成,主要为人为控制方式。不过,井下风门因为承受相对大的压力,导致了风门在启闭的过程中操作极为困难。仅依靠人工的方式完成风门启闭操作相对困难,并且还极易出现风门损坏问题。通过PLC技术应用显著的改变了此类问题,加设上红外感应装置,对进入与驶出的车辆加以检测,无需再利用人工方式完成风门的启闭操作,通过PLC技术完成风门的自动控制启闭,达到自动控制的目标。若是有车通过,风门能够自动打开,车辆进入后风门可自动闭合,如此能够确保工作效率进一步提升,能有效的减少生产成本。风门开启中,需要经过特定程序,首先应当确保窗户打开再开启门,因为风门自身面积相对大,其两侧位置处压力值相对大,要想减少风门开启过程中两侧压差造成的不稳定问题,通常风门结构之上会加设上面积相对较小的窗户,这便能够确保风门两侧位置处的压差更加平衡,确保风门更加安全与可靠。
4.在控制顺序中的应用
在顺序控制器中能应用PLC技术,有着理想的效果。在矿山生产控制过程中,可能受到多方面因素的影响,会降低生产效率。通过应用PLC技术,能采用远程控制和现场传感来提升控制效果。合理布置控制系统,优化排列组合方式,能发挥PLC技术的作用和功能,保障顺序控制的效果。此外,这种技术还能显著降低顺序控制的费用成本,在使用方面有较强的灵活性。PLC设备能把模拟信号进行转化为正常信号,实现自动化控制。
结束语:PLC技术作为重要的电气自动化技术,将其应用到矿山电气自动化控制工作中,不仅可以有效地提高矿山开采的效率,同时还能够提高矿山开采的安全性和经济效益,因此需要进一步加强矿山电气自动化控制中电气自动化的应用,推动矿山开采的发展。
参考文献:
[1]闫志敏.PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用研究[J].机械管理开发,2020,32(12):127-128+138.
[2]姚俊红.简述PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用[J].机械管理开发,2020,32(01):114-115+124.