探究PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用研究
郭志刚
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郭志刚,. 探究PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用研究[J]. 矿山工程与技术,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157261.
摘要:
智能化和自动化水平为 PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用奠定了坚实的基础。因此,阐述 PLC 技术在机电自动化控制中的优势,从多个角度分析 PLC 技术在电气设备自动化控制中的具体应用,以全面发挥 PLC 技术的优势,提高现代化电气设备的自动化控制水平,促进电气行业的可持续发展。
关键词: PLC技术;矿山机电工程;自动化控制;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157261
基金资助:

前言:当前,为确保技术应用的整体质量,必须将机电工程自动化控制与特定的 PLC技术相结合,以提高机电设备的生产效率。将PLC自动化技术应用于机电控制,可以使实际生产流程得到进一步的优化,能显著地提高设备的工作效率,改善设备的工作性能,解决设备的故障。

1、PLC技术概述

PLC技术为工业环境应用设计的电子系统,主要由控制系统、计算机数字.化、现场总线三个方面的技术组成,它使用的是可编程的存储器,通过操作者输入指令,在内部程序中进行控制、计算、逻辑运算等指令运行,输出到工程机械中达到控制的效果。由于其是专为工业进行设计制造的,所以具有着良好的适应性和实用性,在各种规模下的工业环境中,都能够达到良好的控制效果。随着科学技术的不断发展与进步,PLC技术也加载了很多新型的功能,如今的PLC技术还可以进行通信增强、温度控制。位置控制等对种方面的控制,运行速度和工作效率也得到了很大的提升,对工业和的发展产生了重要的影响。

2、PLC技术的构成及功能

PLC主要有以下几个方面构成,电源、CPU、系统程序存储器、接口电路、功能模块以及通信模块。和所有电器一样,电源在PLC系统中起到了不可替代的重要作用,如果电源无法正常工作,那就预示着该系统的崩溃,因此在制作PLC时,电源的检测是重中之重,PLC电源要求所用电压的波动范围很低,而且要能够和交流电网做到有效的结合。CPU在整个系统中的作用就相当于人体的大脑,PLC的CPU对整个系统的数据进行控制,随时对系统运行状态进行判断,并将寄存器中相应的数据传输到对应的输出装置中。系统程序存储器就是对于系统软件提供存储位置的存储器,而用户软件存储器是对于应用软件进行存储的存储器。接口电路的主要作用就是对于数据进行输入输出,和传统控制相似,接口电路不同,接口也相应的不同。功能模块主要包括计算数据以及对特定的信息进行定位等功能模块。通信模块主要分为三个工作阶段,一是输入采样阶段、二是用户程序执行阶段,三是输出刷新阶段。

3、 PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用

3.1在提升机的应用

①首先对提升机的控制系统进行改造,在运行状态良好的情况下,保留旧系统的直流主电机及提升机,安装新的操作台,调整、优化电枢回路,通过多路插头完成新旧控制系统的切换,从而达到控制提升机制动系统的润滑油泵的作用。②为了保障安装质量及安装效率,由维护人员负责对提升机旧系统的改造和安装、调试工作进行监管。在安装时,管理人员要对井筒位置处的开关及其他关键部位的运行状态密切观察、实时监测,发现异常及时修正,缩短了系统调试的时间,同时保证了质量。PLC控制系统能够实现在线调试装卸系统、控制提升信号、测试空载和重载的运行状态等工作,大大减少了工作人员的工作量,保证了系统运行的稳定性。③最后对提升系统进行空载试运行,试运行时间一般为2h,试运行时所有机电设备停机。空载试运行成功后,可以开始装载试运行,以达到全载自动化提升。

3.2矿井监控、检测系统的应用

 由于我国煤矿开采行业实行得比较晚,而且煤层深、倾角大、冲击地压等诸多不利因素的影响,我国煤矿机电自动化监控、监测技术还比较落后,而且自动化技术没有全面落实,大部分矿井监控和检测系统仍然借助国外经验实行引进。根据我国以往发展经验来看,我国现代社会经济发展不断壮大,促进科学技术有了全面性的提升,加强煤矿行业也在国外技术的情况下实行引进,有助于相关专业人士会积极参与自主技术产权的监控自动化设施中。合理研发优秀成果,实现自动化操作技术,有助于煤矿生产做到全面性的使用。合理按照相关技术为工作状态实现全面使用,加强煤矿企业的相关人员在实际生产中实行全面改善合理得到技术上的保障,加强对煤矿井下工作提供安全保障。

3.3电动机调速变频控制应用

在PLC技术的作用下,机电自动化控制系统可以对频率进行控制。从现阶段的自动化生产环节来看,电气的生产量相对较大,这就造成机械设备需要在较长的时间内保持超负荷运转,使得机械磨损的情况加剧。受到这一因素的影响,机械设备在生产环节中,容易出现一些碎屑以及粉尘,使得机械内部的摩擦力度增加,为了满足既定的生产效率,往往会通过加大机械运转速度的方式来开展生产,这就造成机械设备的磨损程度进一步加剧。但是在机械设备频率控制的帮助下,可以将PLC技术的优势发挥出来,弥补传统机电自动化控制系统中的不足,结合机械设备的运行情况来确定运转速度,对机械设备的磨损进行有效控制。

3.4在输送机中的应用

矿山机电自动化控制技术在实施中需要大量设备进行配合,如液压泵站、制动系统以及电控系统等,其中制动系统能够增加制动阀与制动盘之间的摩擦力,进而产生一定的力矩,这种方式能够改变设备在实际运行中的制动力,通过这种方式对整个设备进行制动控制。将这制动装置放置在输送机中,能够对传输机进行制动控制,在此过程中使用传感器,获取输送机的实际运行状态以及运行情况,利用PLC技术实现输送机运行状态分析,这种方式能够进一步确定输送机在实际运行中是否存在问题。采用PLC技术能够保证整个设备运行状态在正常安全的范围内,如果出现电流降低的情况,对设备发出相应的指令,使设备能够根据外界条件,调整自身的运行状态。在该种情况下,控制系统会直接发出控制信息,降低输送机的传输速度,当电流超出正常运行范围后,适当提升传输速度,保证二者之间的吻合性。这种方式能够使输送机始终处于正常运行的状态之中,避免出现传输机运行故障甚至是失控等情况,提升设备在运行中的安全性。由此可以看出,矿山机电自动化控制技术在输送机应用的过程中,能够减轻工作人员的工作量,根据实际情况对设备的运行状态进行调整,提高设备运行的稳定性。

3.5PLC技术在风门中的应用

PLC技术是一种工业环境下为满足工业控制需求从而设计出的一种数字运算操作电子技术,对该项技术进行应用,能够完成操作指令,并且实现对各种不同类型机器设备的合理控制,其在具体应用期间具有操作简单、可靠性高等多项优点。因此,对于矿山开采过程中的风门自动化关闭可以通过对PLC技术应用实现。传统机电控制模式下,风门操作通常都有人工操作试下,具体操作进行过程中,具有安全风险、操作难度大等问题,同时,如果人工操作期间,出现了不当情况,会导致风门遭受破坏。在风门机电控制设备中对自动规划技术进行应用,可以自动关闭风门,这也就使传统机电设备在应用期间存在的各项问题得到了解决,并且降低工作人员劳动量,降低了劳动成本。目前,许多矿山企业在实际开采期间,已经将自动化技术应用在了风门操作系统中,为矿山开采作业安全进行提供了保障。

结束语:综上所述,可以发现PLC技术在矿山机电自动化控制应用中具有极高的优越性,相关研究人员应该加大研究力度,并利用新的思想新的技术,不断提升研究水平,通过具体的实践来发现其所存在的问题,以此提高PLC技术应用水平,推动用我国矿山机电自动化控制领域的突破创新。

参考文献

[1] 矿山设备电气自动化中PLC的探究[J].陈钞.中国金属通报.2019(12)

[2] 石晓娟.浅析PLC技术在机电自动化控制中的应用[J].科技风,2017,(17):289

[3] 钟富昌.机电自动化控制中PLC技术的应用[J].南方农机,2018,49(19):239.

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