矿山电气设备中PLC控制技术的应用分析 刘科

发表时间:2020/8/27   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:刘科 田二军 胡小龙
[导读] 摘要:PLC控制技术就是利用可编程控制器对相应的工作程序进行控制,通过对设备运行中的数据采集以及数据的计算和控制等,达到对机械生产和设备室的控制的目的,在展示自动化功能的同时,也是对设备各方面安全的一种保障。
        内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司  内蒙古包头  014080
        摘要:PLC控制技术就是利用可编程控制器对相应的工作程序进行控制,通过对设备运行中的数据采集以及数据的计算和控制等,达到对机械生产和设备室的控制的目的,在展示自动化功能的同时,也是对设备各方面安全的一种保障。但是现阶段我们国家矿山电气中PLC控制技术的应用的优势并没有得到全面的发挥,只有将PLC控制技术在矿山设备中的优势全部发挥出来才能使矿山设备实现自动化的功能,最终将矿山设备的工作效率以及质量提高上来。
        关键词:矿山电气设备;控制技术;自动化;应用分析
        1 引言
        我们国家铁矿机电设备的控制系统中PLC控制技术的应用是十分广泛的,所以由此可见提升PLC控制技术的应用水平是非常有必要的,需要工作人员采取必要的措施来达到提升PLC控制系统的运行效率。我们国家经济飞速发展的同时,科学技术也获得了很大的进步,所以PLC技术的应用与发展前景也变得非常广阔。下面这篇文章我们就一起来探讨一下在我们国家铁矿机电设备的控制系统中PLC控制技术的应用情况如何。
        2 PLC控制技术的结构与原理
        PLC系统的运行流程主要经历输入采样、执行运行、输出刷新几大部分,其中输入采样为最基础部分,关系到系统的运行效率,实际运行过程中,PLC系统具有自动化扫描功能,可以高效扫描一切数据,再把所获得数据传输到系统单元内部,新旧数据之间能够保持独立,也不会对关联性数据带来不良影响。成功采集数据后,则要开始执行运行数据,这一过程中PLC系统可以通过梯形图来扫描用户的相关程序,具体扫描主要从左右或从上下入手,再把全新的逻辑结果来不断地刷新。PLC控制系统的末尾部分则是输出刷新,主要依赖于显影数据来存入、输出等控制结果。
        3 PLC控制技术在矿山设备的特点
        由于PLC控制技术的操作比较简单便捷,所以矿山企业在生产过程中会经常使用PLC控制技术,也是因为使用PLC控制技术实现了对传统技术的改善以及更新。PLC控制技术正在不断地改进与创新再加上PLC控制技术使用的原材料要比部件市场的价格低很多,所以使得矿山企业的开展成本得到了良好的控制。
        对矿山进行开采的过程中对矿山生产中设备的性能要求非常高,在矿山设备的使用过程中应用PLC控制技术可以对矿山设备的正常运行提供一个有力的保障,而且利用PLC控制技术的监控系统可以避免安全事故的发生。除此之外PLC控制系统还具有对抗电磁干扰的措施,这一措施的使用可以将矿山设备的安全使用以及稳定运行提高上去,同时也可以将企业的生产效率提高上去。
        在矿山企业的生产过程中为了达到完成矿产资源开发的目的需要使用矿山设备。而在这个生产过程中PLC控制系统的主要方法就是梯形图设计的形式,由于这样的控制技术具有操作简单便捷且设计流程容易的优点,使得工作人员非常容易掌握操作PLC控制技术的方法,从而使整个工作的设计流程非常成熟,也是因为如此整个工程的生产过程中安装工作就会变得非常容易,而对于整个工程的后期维护工作来说也会达到降低故障率出现频率的目的,最终使整个设备能够进行正常稳定的工作以及运行。
        4 分析PLC技术在矿山机电控制中的应用
        4.1 PLC技术在胶带机中的应用
        采用PLC技术的下运胶带机,真正实现了将自动化技术应用到矿山机电控制,这项应用不仅能有效减少对于人工操作的过度依赖,也能够实现许多人工操作无法完成的工作,机电一体化的应用,能够有效提升矿产资源开采的效率。机电一体化应用,PLC能够实现对于机电设施整个操作系统的监控,并通过数据的形式对机电设施的应用结果进行反馈,便于实现其对整个应用系统的监测与控制,并按照设定值控制相关指令。

例如,通过PLC技术对下运胶带机中的应用进行检测,一旦检测到的数值符合系统范围值要求,系统会自动运行电流降低的操作,发出胶带减速指令,调整系统油压;一旦检测到数值不符合系统范围值,系统会自动运行电流升高的操作,开启油压控制闸,保证胶带运送装置的正常运转。
        4.2 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。
        4.3 PLC技术在风门中的应用
        由PLC技术的概念可以了解到,PLC技术是工业领域发展中非常重要的一种电子控制技术,该技术是以工业环境作为适用对象,根据工业发展过程中形成的控制需求来进行设计,以此实现对不同种类机电设备的有效控制,该技术有着操作简单、便捷、可靠性高等应用优势。因此,将PLC技术应用于矿井中的风门控制是非常可行的。长期以来,矿井风门的控制主要是通过人工方式来完成的,在操作过程中不仅具备很大难度,而且极易因操作不当而引发安全事故,甚至还会损坏风门,导致风门无法正常使用。将自动化技术应用于矿井的下风门控制中,可实现自动化开启与关闭风门,从而有效解决了以往风门操作中所遇到的各种困难,减轻了操作人员的劳动强度,节约了人力成本的投入。目前,自动化控制技术已经广泛应用于各个铁矿的矿井下风口控制作业中,从而有效保障了铁矿开采工作的顺利进行。
        4.4 PLC技术在提升机电设备中的应用
        过去使用的矿井提升机的主要控制元件是继电器,矿井提升机安装在地面上。将自动化技术应用于矿井提升机,利用PLC对继电器进行改良,可以全面优化提升机的内部结构和设计方式,有利于提升矿井提升机的安全性与稳定性,提高提升机的运行质量与工作质量。矿井提升机主要由制动系统、润滑系统、机械传动系统、观测和操作系统、安全和控制系统组成,利用自动化技术可以对制动系统、机械传动系统以及安全控制系统进行优化升级。由于矿山机电控制工作对安全性有较高的要求,所以工作人员在完成矿井提升机优化后,需要对其使用质量进行严格审查,并做好后期检修与养护工作。自动化技术不仅可以提高矿井提升机的运行安全性,还能简化操作过程,提高矿井提升机的使用效率与矿山机电控制的工作质量。
        结语:
        矿山电气自动化控制中PLC技术的应用能够提高矿山电气设备的自动化水平,提高矿山设备的运行效率,从而支持和促进矿产资源的合理开采与合理开发,从而支持矿产开采自动化、智能化,为矿业企业的发展提供有效的技术支持与保证,PLC技术控制系统应用于电气设备,可以有效提升设备的运行水平,确保矿业企业的经济效益。
        参考文献:
        [1]邵键洲.矿山电气中PLC控制技术的实际运用[J].技术与市场,2015,06:213-214.
        [2]刘铁中.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].科技视界,2013,34:106.
        [3]黄俊亮.浅析矿山电气中PLC控制技术的实际运用[J].科技创新与应用,2015,29:150.
        作者简介:刘科,1985-12,男,汉族,内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特中旗人,内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,从事工业自动化区管。
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