PLC技术下煤矿机电设备

PLC技术下煤矿机电设备（通用7篇）

PLC技术下煤矿机电设备 篇1

随着社会用煤量的增加, 采煤规模也在相应扩大。为了提高生产效率, 特对设备自动化程度提出了新的要求。PLC技术是一门以微处理器为核心的数字运算操作系统, 它具有逻辑运算、自动控制、自动定时和计算的功能。通过数字模拟, 可以控制各类器械的运作过程。将该技术应用到煤矿开采中, 不仅提高了采煤效率, 而且还能有效控制器械设备, 进而保证采煤过程的安全性。下面简要分析了该技术在煤矿机电设备控制中的应用。

1 PLC技术概述

PLC技术最主要的作用是将计算机引入生产中, 用它替代传统的继电器, 从而有效地提高对工程的控制效率。它是一种高科技和高性能的控制技术。此外, 该技术具有极高的稳定性, 也就是说, 当运行环境十分恶劣时, 它也不会受到影响。同时, 它还具有操作简单、易于掌握的优点, 从而扩大了其应用范围。在PLC控制系统中, 通常采用易于操作的操作程序, 操作人员只需稍加培训就能掌握。由于PLC自动控制系统体积小, 不仅为运输提供了便利, 还简化了维修和护养步骤, 这也是它被大范围推广的主要原因之一。将该技术应用到煤矿开采中, 有效地减小了控制系统的体积和减少了控制系统数量, 还提高了采煤设备的控制效率, 促使煤矿开采进入了新的发展阶段。

2 PLC控制系统的运行原理

输入采样是PLC控制系统的基本环节, 决定了控制效率。在输入采样时, 用到的设备是扫描仪。该设备全方位地扫描作业面, 然后将扫描信息储存起来, 之后进行分析、处理。这份数据是单独存在的, 不会受到后期扫描数据的干扰, 所以, 应妥善保存, 以免其丢失。当输入采样完成之后, PLC控制系统将会利用梯形模式图分析扫描到的信息, 以确定扫描用户程序, 最后将处理结果显示在计算机界面上。此阶段需要注意的是, 计算要有先后顺序, 不能随意安排顺序。另外, 还应保证输送到控制系统数据的真实性, 以避免数据不准确对控制命令产生负面影响。同时, 前面2个阶段的运行工作完成之后, 就要转入数据刷新阶段。控制系统会总结前2个阶段扫描到的信息, 并以结论的形式输出。

3 PLC技术的应用

在安装主站时, 要事先制订好设计方案, 要保证煤矿机电设备安装路线新颖, 不能沿袭之前的老套路。只有这样, 才能充分发挥控制系统的作用。当线路安装好之后, 直接将主站控制屏与机电设备相连接, 以便于对其全面控制。合理布置信息数据收集设备, 保证设备运行信息能及时被收集起来, 这对于及时了解设备运行状况具有重要的意义。在带式输送机运行中, 如果信息收集设备布局合理, 就可以及时收集、分析和处理其运行情况, 为之后的维修工作提供重要的数据支持。此外, 还要合理设置PLC控制系统的报警信号。在煤矿开采过程中, 经常遇到设备出现故障的情况, 这时, 就需要报警信号来提示, 保证维修人员在第一时间内赶到, 以保证设备的正常运行。传统的警报信号通常是由电铃或者蜂鸣报警器发出的, 由于采煤现场的噪声大, 信号不易被工作人员所察觉, 所以, 很容易延误了设备的维修。PLC控制系统采用新型的报警信号, 并将其安装在集控启停设备中, 由专业人员专门管理, 当出现报警信号时, 由他们处理, 进而保证了避险的及时性, 有效地减少了人员伤亡。

PLC控制系统通常采用梯形图形完成程序的控制。该控制形式应用了简单的操作程序, 所以, 其使用简单, 便于掌握, 并且能随时切换, 也就是说, 它具有灵活性较高、对环境适应性较强的优点。此外, 它还具监控功能。在煤矿机电设备运行过程中, 能够全面监控, 并全面掌控运行过程中出现的问题, 比如发热情况、运行速度等。如果运行设备出现故障, 那么, 监控设施便会自动发出警报信息, 尽快通知操作人员, 有效地降低了设备出现故障的概率。另外, 监控系统还具有自动记录的功能, 可以全面记录机电运行中的情况, 以便顺利完成日后的维修工作。

在使用PLC控制系统之前, 应了解与该系统有关的几组关键性数据, 主要包括以下2点: (1) 在实际运行过程中, 将刷新频率设置为0.5 s, 以确保对该系统的有效控制。在绞车运转时, 系统便会以0.5 s为刷新时间, 自动获取开关的触碰频率, 并予以保存, 之后再转换, 以便准确计算绞车的运转速度。当绞车运转速度计算好之后, 就要确定它的运转方向。绞车运转之后, 同时使用2个计数器记录触碰次数, 以便确定有效碰撞。通常情况下, 在5 s之内, 2个计数器相互控制, 以记录按钮2次变化的时间。由于绞车在接触之后会产生吸引力, 使自身稳定上升, 所以, 要在5 s内确定按钮启动次数, 以此完成对绞车上升和下降的控制。 (2) 对运行环境的要求。PLC控制系统也有合适的运行环境, 当环境温度在0~55℃时, 能保证其高效运行;当温度高于55℃或者低于0℃时, 系统就很容易出现故障, 从而影响对煤矿机电设备的有效控制。比如, 在低于0℃的环境下, PLC控制系统的运行速度将会降低或者出现崩溃的情况。所以, 在控制煤矿机电时, 应对适当控制采区的温度, 尽量接近系统高效运行的温度。也就是说, 运行温度在0~55℃之间, 才能保证系统稳定、高效地运行。

4 结束语

随着煤矿开采规模的不断扩大, 对机电设备自动化控制也提出新的要求, 从而提高开采效率, 保障工作人员的安全。由于PLC技术具有优越的性能, 所以, 它不仅有效地提高了煤矿机电设备的控制效率, 还提高了开采的安全性。本文简要分析了该技术在煤矿机电设备控制中的应用, 希望能为相关工作提供参考。

参考文献

[1]任化冰.煤矿机电系统控制中PLC技术的应用分析[J].企业技术开发, 2013, 12 (4) :81-82.

[2]莫克明.对PLC技术在矿山机电控制中的应用研究[J].科技创业家, 2014, 10 (3) :82.

PLC技术下煤矿机电设备 篇2

1 关于PLC技术的理解

PLC技术就是可编程逻辑控制技术, 目前在工业领域中广泛使用。追溯可编程逻辑控制技术的历史, 早在二十世纪60年代由美国研制成功, 从此, 可编程逻辑控制取缔了传统的继电器控制装置。PLC技术在工业应用领域中迅速扩展, 并根据实际需要不断地完善性能[1]。可编程逻辑控制器, 是建立在计算机控制基础上的, 对继电保护装置的控制机制加以集成, 用软件编程取缔了硬连线控制器, 由此简化了电气控制系统。

PLC技术的优点在于, 能够顺利地将微型计算机技术在现代的工业领域中得以应用, 传统的继电器保护控制技术被取缔。当机电系统处于恶劣的环境下, 就会受到环境因素的影响而导致运行质量和运行效率都有所降低。PLC技术就不会受到外界环境的影响, 而且技术操作简单, 不需要专业的培训就可以使得工作人员掌握技术。因此, PLC技术进入到应用领域中, 就很快地在工业领域中得到推广。

通常PLC自动控制系统使用软件编程技术, 会应用梯形图系统, 操作人员接受简单的实际操作培训之后就可以承担操作和维护工作了。特别是PLC自动控制系统处于高效运行状态的时候, 就会使体积缩减, 无论是运输, 还是组装都是非常方便的。

2 PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用

2.1 煤矿机电系统控制中设定应用过程

煤矿机电系统中, 绞车系列应用PLC技术较为广泛, 其所发挥的作用是确保机电参数以及运行效率的各项数值界定在规定范围内, 保证机电设备安全稳定地运行。在检查绞车系统的时候, 将感应器设置在机电器械所在区域, 就可以有效控制电机轴。通常而言, 要控制好煤矿的机电设备, 采用扫描程序就可以完成了。在控制信息输出的时候, 将计算机的显示器连接到PLC上, 就可以确保信息有效地输出和输入。

对于煤矿机电系统运行的控制, 传统的方法是应用电磁式继电器。多年来发挥着良好的控制作用, 但是也存在着不足, 即在对系统进行设定的时候需要很长的时间, 而且电磁式继电器在运行的过程中会对环境产生一定的影响, 导致煤矿机电系统的运行效率不高。如果出现了故障, 维修维护都存在着一定的困难。采用PLC技术对煤矿机电系统进行控制, 可以使得煤矿机电系统的运行更为安全可靠, 而且机械设备可以灵活运行[2]。PLC技术是通过软件运行完成控制工作的, 通过组态界面, HMI系统可以对设备的运行状态做出准确判断, GSM系统则发挥着对设备的运程控制作用, 可以确保系统处于持续稳定的运行状态。

2.2 煤矿机电系统控制中应用PLC技术所存在的问题

当煤矿机电控制系统处于运行的初期阶段, PLC技术在输出信息的过程中就会受到限制, 从而影响输出信息的准确性。如果信息没有即时准确地传递到生产运行的终端, 就会影响技术检测所获得的结果。

我国的多数煤矿企业在生产运行中都已经采用了机电控制设备, 这些传统设备要进行技术升级是非常困难的。要采用PLC技术对传统设备进行技术优化, 也很难对系统的配置进行优化。随着煤矿企业的发展, 技术管理水平不断提高, 对这些问题也会逐步解决, 使得煤矿机电控制系统控制中应用PLC技术更能够发挥其实际应用价值。

2.3 煤矿机电系统控制中应用PLC技术所发挥的作用

在煤矿机电运行中, 将PLC技术应用于控制系统中, 就是统计系统的各种信息, 并对这些信息进行分析, 以确保控制系统能够高效稳定地运行。煤矿机电系统的整体运行效果有所提升。

2.3.1 PLC技术促使煤矿机电系统的运行效率有所提升

煤矿机电系统在运行的过程中会产生一些数据, 采用PLC技术可以对这些数据更新, 由此而影响系统的运行效率。要提高煤矿机电系统的运行效率, 就需要降低系统设备的冲击力, 使机械设备的运行速度增加, 让系统有能力获得再生力量, 由此而在PLC运行效率提高的情况下, 系统的运行效率就会增加[3]。通常PLC技术可以使系统的运行时间减少0.5秒左右, 随着数据转换时间的减少, 绞车的运行效率就必然会有所提升。

2.3.2 PLC技术促使煤矿机电系统对绞车的管理控制能力增强

绞车的管理控制中, 煤矿机电控制系统发挥着重要的作用。绞车启动的时候, 开关就处于运行状态。开关次数要使用计数装置记录, 通常需要两个记录开关, 将在5秒钟内启动所产生的数据记录下来。此时的设备运行中, 就需要另一个计数设备对这个设备进行管理控制。整个运行过程中, 绞车的上部都会有吸引力形成, 推动绞车上移。当绞车启动一次, 其下部就会触碰开关一次, 伴随着强大的吸引力量产生, 就会推动绞车下移。

2.3.3 PLC技术促使煤矿机电系统对井下风门有效监控

煤矿井下的特殊环境会产生危险气体, 采用PLC技术有助于监控井下的空气环境, 对风门予以控制以使其发挥疏散空气的作用。在监控操作的时候, 采用红外线传感器监督井下车辆的运行情况, 随着车的经过, CPU就会有信号发出, 此时, 风门的控制开关就会被打开, 并实时控制。

在应用PLC技术对煤矿机电系统进行控制的时候, 要确保环境温度适宜, 要求温度维持在0℃~55℃。如果超过了这个局限, PLC技术就难以发挥作用。特别是当PLC自动控制系统处于高温运行状态的时候, 会引发故障, 导致煤矿机电系统的运行效率降低, 而且还会缩短系统的使用寿命。处于高温环境下, 系统运行设备中的一些元器件也会遭到损坏。当PLC自动控制系统处于低温运行状态的时候, 整个系统的运行速度就会降低, 系统运行安全就无法保证。如果系统的运行环境低于0℃, 管理控制系统就会面临崩溃的威胁。所以, 要使煤矿机电系统对井下风门有效监控, 就要将系统运行的环境温度控制好, 当温度超过了局限, 就要采取必要的措施调整环境温度, 以保证系统能够在规定的温度环境中运行。

3 结束语

在煤矿机电系统运行中采用PLC技术, 是通过应用计算机可编程逻辑数据自控制技术对控制系统进行调节, 确保系统能够充分发挥其作用。煤矿机电系统运行采用传统的控制技术虽然发挥一定的作用, 但是也存在着弊端。采用PLC控制技术, 不但提高了煤矿机电系统的运行质量, 而且还使系统运行的成本大大降低。

参考文献

[1]刘战伟, 袁延辉.浅析信息化技术系统在煤矿安全生产中的应用[J].魅力中国, 2013, 28:142-143.

[2]闫伟.浅谈PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用[J].机械管理开发, 2016, 01:69-70.

PLC技术下煤矿机电设备 篇3

PLC技术是在可控范围内大量可编程存储器的集合, 能够完成高效快速储存内部程序、分析与计算数据、合理规划整个系统的运行动作、分析系统不足之处并进行改进等动作。相较于传统的煤矿机电系统, 采用PLC技术的煤矿生产更加高效, 能耗比更低, 并且易于发现煤矿中存在的安全隐患, 便于矿方组织人员排查, 减小安全事故发生的概率。

1 PLC技术概述

1.1 PLC技术的含义

PLC技术是指利用可编程的存储器来操作内部存储的指令, 并通过数字或模拟输入、输出来控制生产。PLC技术的功能强大, 能够实现逻辑运算、自动定时、自动化控制与计算, 借助模拟方法自动控制煤矿机电设备。PLC技术稳定性较高, 操作简单, 易于掌握, 实现维护与管理流程的简化, 并且结合机电接触控制技术及微电子技术, 目前在许多行业的应用都十分广泛。

1.2 PLC技术的优点

相比于其它技术, PLC技术优势十分明显:a) 在操作方面, PLC技术操作难度不高, 不需要操作人员具备很高的专业技术水平。并且在相关程序的调整上不需要做出任何改变。只需要根据PLC梯形图的顺序操作, 在煤矿机电系统控制中具有很强的实用性与便捷性;b) PLC技术具有很高的性能, 并且不需要较高的成本。PLC技术集成度很高, 各方面功能的实现只需要借助一定的外界体系。就算与原有的继电器相比PLC成本较高, 但在性能方面PLC更加全面, 对煤矿机电设备系统进行了简化处理, 所以具有极高的性价比。PLC可以通过网络实现信息交流, 这在一定程度上推动了集成系统的构建与发展;c) PLC具有完整的硬件配套设备[1]。相比于传统技术, PLC在硬件配套设施方面的优势明显, 能够为用户提供更加方便的服务;d) PLC具有较高的安全性, 抗干扰能力也比较强。PLC技术主要利用软件, 与继电器相比, 其接线控制的效率与安全性有巨大的提升, 这为其安全性提供了强有力的保障。并且PLC将软件与硬件使用相结合, 加强了其抗干扰能力, 通常会在近10 000 h内不会出现故障。

2 PLC技术的工作原理

在实际运行中, PLC技术具体工作流程分为输入采样、程序执行过程及输出刷新等三个环节, 具体介绍如下。

2.1 输入采样

在输入采样阶段, PLC技术的应用主要通过扫描依次读取数据与运行状况, 并在I/O映像区对应的区域内将其存储下来。完成采样后, 就开始用户程序执行。采样的过程中, I/O映像区的数据不会受到输入状态与数据变化的影响而发生改变。

2.2 程序执行过程

在程序执行过程中, PLC往往会按照从上而下的顺序扫描所有梯形图。在这一过程中, 首先会进行扫描器的左侧线路的扫描, 并按照从左向右、从上到下的顺序进行逻辑运算, 并以得出的数据为参考, 更新相应的区位态势, 并且能够更新输出线圈的相应I/O数据。程序执行过程中, I/O映像区的输入点不会发生变化, 而此区域之外的输入点会发生变化。其它图形在一定程度上会受到在较上位置的梯形图的执行结果的影响。但是如果要对上面的梯形图造成影响, 那么处于较下位置的梯形图需要满足一定条件才能够实现。

2.3 输出刷新

当输入采样与程序执行过程这两个阶段完成后, 操作系统的模式会转变为输出刷新。这一阶段, PLC技术会参考之前获取的数据与信息, 并进行统一与分析, 然后得到输出所得数据, 并根据这一数据来控制整个PLC机电系统。

3 煤矿机电系统控制中PLC技术的应用

3.1 PLC技术在提升机改造中的应用

高压主电路、主控PLC技术、速度监测和显示电路、形成检测和显示电路等构成了煤矿机电中的提升机控制系统。在提升机改造中, PLC技术的应用主要是基于原有的提升机进行传统系统改进, 并转换新的刀闸并在电枢上安装, 同时还应升级制动设备中的润滑油泵, 为煤矿机电中提升机电控系统的正常运行提供强有力的保障[2]。在提升机中PLC技术的主要程序为:一旦指令从电控系统与通系统中发出, 操作人员推开制动手柄, 并远离进闸位置, 松开主电动机闸, 然后将主令控制器的手柄推向正反向耳朵位置。通过一系列操作, PLC由于高压主电路的控制而得电, 主电发动机通过PLC技术的处理与控制而发出信号, 进而得到相应的调整, 提升机的速度自动提高, 最终提高煤矿机电中提升机的工作效率。在提升机改造中, PLC技术不仅实现了提升机的自动提速, 同时结合了其工作原理使控制系统的准确性得以保障, 并基于此实现了对提升机的多方面控制, 如减速、停车、制动等。

此外, PLC技术还能够检查电控系统, 判断其运行情况, 通常会检查保护装置与输入信号状态, 如果检查结果合格, 就可以开始执行下一个工作程序, 如果检查结果出现异常, 就不能启动下一个工作程序, 并以PLC提出的建议为依据对其进行修改与调整, 然后执行PLC对提升机系统的各项指令, 例如减速、加速、制动等。PLC技术在煤矿机电系统控制中的应用使得煤矿机电提升机电系统的控制得以完善与改进, 为煤矿机电控制系统运行的效率与质量提供了强有力的技术支持。

3.2 对井下风门的自动化控制

井下风门作为一个重要的通道, 其主要功能就是疏通易燃易爆气体, 并给煤矿井下引进新鲜空气。现阶段, 中国大部分煤矿企业的井下通风控制是人为操作的, 而这一操作方式会因为负压的影响而使风门的人工控制难以实现, 并且如果使用力度过大就容易损坏风门。针对以上问题, 笔者认为可以利用PLC系统, 用红外线传感器侦测车辆通过, 一旦发现通过车辆, 中央处理器就会发出信号开启风门, 显然这种利用机械装置控制方法开启风门具有更强的安全性与便捷性。

3.3 PLC在胶带运输机中的应用

以往的胶带运输机中, 一旦需要停车操作, 控制系统就会根据操作人员的操作调整液压系统的油压, 调整完成后, 闸瓦会接触制动盘, 加大摩擦力, 进而阻止胶带的持续运行。这一种制动方式存在一定问题, 具体表现为当胶带以一个较高的初速度运动时, 在闸瓦的制动时期与制动盘之间就有由于摩擦而产生的大量热量, 进而产生严重的安全隐患[3]。而PLC技术升级后, 系统能够合理控制闸瓦与制动器, 避免二者长时间接触而产生高温, 同时解决火花问题。

4 PLC技术对煤矿机电系统的控制技术

煤矿机电系统控制中, 通常采用梯形图的形式来实现程序控制, 这就充分发挥逻辑程序的作用。系统维护的难度由于被简化的操作路线而降低, 同时不同的集控控制系统之间的切换也具有实时性与高效性, 系统运行具有一定的灵活性、多样性及适应性。此外, 还能够对系统的运行情况进行严密监控, 能够准确掌握各项实时运行数据信息, 如系统过热、失速等。一旦系统出现异常, 监控系统会及时发出警报, 提醒相关人员处理故障, 降低事故发生几率。PLC系统能够实现运行故障信息自动生成记录, 为后续故障检修工作提供可靠的数据基础。

5 结语

PLC技术具有明显的优点, 在煤矿机电系统控制中占据十分重要的地位。随着中国社会经济不断进步, 国家建设与社会发展必然离不开大量的煤炭资源, 这就使得煤矿产业得到了十分充足的发展, 其必将规模越来越大。这意味着对煤矿机电系统提出的要求越来越高, 因此必须大力发展PLC技术, 提升开采效率, 为工作人员的生命安全提供了强有力的保障。

摘要：介绍了PLC技术, 阐述其在煤矿机电系统中的应用, 并针对如何实现PLC技术对煤矿机电系统的控制提出几点建议, 以供参考。

关键词：PLC,煤矿,机电系统,控制,应用

参考文献

[1]任化冰.煤矿机电系统控制中PLC技术的应用分析[J].企业技术开发 (下半月) , 2013, 32 (8) :81-82.

[2]霍海波.PLC电频控制技术在煤矿机电系统的作用[J].铜陵职业技术学院学报, 2014 (3) :59-60.

PLC技术下煤矿机电设备 篇4

我国过去在煤矿机电系统是由继电器来控制的,这种控制设备不仅线路教多,而且较为复杂,而且所占空间较大,再加上这种控制系统一旦形成,就不可能再做较大的改变。而且系统在运行过程中所需的能量较大。在煤矿机电系统中加入PLC技术,使用PLC技术来控制煤矿生产,有效弥补了传统机电控制系统的缺点和不足,为煤矿生产提高安全保障和技术支持。

一、PLC技术在提升机改造中的应用

要使用PLC技术对提升机进行改造,需要先将传统的提升机系统和设备进行更新,为新的控制系统的正常运转提供安全保障。提升机设备在正常运转过程中,工作人员利用PLC技术在系统中输入一系列操作指令,使电机在PLC技术的控制下实现自动提速,另外,在提升机的运作程序中加入PLC技术,不仅能实现提升机的自动提速,而且还可以利用PLC技术对提升机进行停止减速等方面的控制。

在提升机的改造中,可以利用PLC技术的工作原理来检验控制系统能否正常运转,即操作人员通过对控制系统输入操作指令,对系统进行检测,如果生产程序运转正常,检测程序会自动开始对下一部分进行检测,如果系统存在问题,检查程序会自动停止,并将数据反馈给控制系统,PLC技术根据数据给出调整方案,并进行适当的调整,以保障电控系统的正常运行。利用PLC技术对提升机进行有效的改造,对促进提升机的完善有着重要作用。从而保障提升机的正常运转,提高机电控制系统的运行效率。

二、PLC技术在煤矿机电系统中集控室的应用

在机电系统中,集控室应用PLC技术对机电设备进行时时监控,可以随时获得各个设备的运转状态,当某一程序运转出现异常时,PLC技术能及时对反馈数据进行调整和有效处理,以保证机电系统各个环节的有效运转。在设备运作过程中,PLC技术通过对传感器反馈的数据和信息进行加工和处理,能有效地提高数据的准确性,为机电系统的安全运行提供时时保障。

另外,将PLC技术应用到报警系统中,可以提高报警系统的有效性。在设备或者环境出现问题时,操作人员能够迅速作出反应,撤离到安全地带,以保证人员的人身安全。对于煤矿中的操作员来说,报警系统对保证他们的人身安全有着不可替代的作用。将PLC技术应用到报警系统中,PLC技术通过对已经发生的故障和存在的数据进行有效处理,再反馈给操作员,从而使工作人员能根据反馈的结果迅速做出防范准备。并且要提高报警器的分贝,在有异常情况出现时,能提高警报的传播速度和提高人们的危机意识。

三、PLC技术在煤矿机电控制系统中的应用

在煤矿生产中,机电控制系统的正常有效为生产效率的提高提供了重要保障。只有将较好的技术应用到机电控制系统中才能保证其运转的安全有效,才能提高生产的效率和质量。PLC控制技术在机电控制系统中的应用,为机电系统的安全运转提供了可能。PLC技术的操作方法通俗易懂,而且其本身具有方便便捷的特点,再加上无技术含量的后期维护和运行,迎合了我国工业自动化发展的需求,推动了我国工业自动化发展的进程。在机电控制系统的实际运行中,将PLC技术与输出设备进行有效对接,从而实现对整个设备的实时监控,不仅可以节省控制系统的应用空间,还能有效地提升系统的工作效率。

如,工作人员为了记录绞车的运转速度,PLC技术对绞车关闸的开关次数进行统计,并做处理和分析,从而反馈出绞车的运转速度。工作人员根据数据制定绞车的运转范围,如果绞车在运行中出现故障,运转速度超出规定的范围,数据会直接传给报警器,来提醒工作人员,从而采取必要的措施,以减少事故的发生。

综上所述,PLC技术已经被广泛地应用到煤矿生产系统中的各个程序中,使煤矿生产中的自动化程度大大提高,不仅保证了生产设备的正常运转,提高了煤矿的生产效率,还为煤矿生产提供了安全保障,保证人们在生产建设中的生命财产安全。

参考文献

[1]齐海英.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].煤炭技术,2013(11).

PLC技术下煤矿机电设备 篇5

1 煤矿机电系统控制中采用PLC技术的概况和方案

PLC技术具有良好的使用性能, 编程的语言主要是简明的梯形图和逻辑图, 不用非常专业的计算机知识就可以进行操作, 在煤矿机电系统的开发与应用中有着良好的使用特性, 它使用具有编程功能的存储器进行内部的程序运算, 在逻辑计算的基础之上通过顺序操作和定时处理, 向用户端发出各种操作指令, 运用数字模拟的方式来进行数据信息的输入与输出, 从而达到控制各类生产机械的目的, 这种编程逻辑器在使用的时候具有很多的优点, 例如操作的程序比较简单方便, 功能强大, 性价比较高。

传统生产中应用的煤矿机电系统采用的是电磁式继电器控制操作, 这种操作方式随着经济的发展其不足之处也逐渐凸显出来, 包括系统设计应用的时间比较长, 在使用操作的过程中对周围环境的影响较为明显, 导致整体的工作效果差, 接线设计程序与步骤较多, 所以在日常维护的时候也会碰到相当多的困难, 一旦出现故障就很难迅速恢复使用, 这样影响到后续的操作工作, 降低了系统运行的效率, 使用PLC控制技术最大的优势就是提高了煤矿机电系统运行的可靠程度, 主控设备与机械的控制灵活性大大提高, 系统使用的可靠性与安全性也明显提高。

对煤矿机电控制的方案优化设计主要有以下两个方面:软件的构成基于HMI系统来进行监视和控制的, 通过对组态界面进行科学的观测, 可以准确判断出机电系统的运行状态和最新的工作状态。同时可以依据参数变化的情况设置自动报警系统, 当煤矿机电控制系统产生故障的时候, 就会自动发出警报, 通过的路径是声光报警系统, 并利用GSM实现远程的控制与管理。为了使软件方面可以实现比较大的技术优势, 首先要对变频器参数的设定来进行科学合理的调整。在设定变频器的工作模式的时候要从多个角度去考虑与分析, 尤其是要研究变频器内部在开启时的运行曲线, 为系统的安全运行提供更多的便利条件。具体来看, PLC程序的设定主要通过一个最主要的程序、七个子程序以及两个中断的程序组成, 变频节能系统的数据初始化工作主要由主程序来完成。控制系统的硬件构成很多是利用微机控制器来进行操作的, 通过它可以完成简单的控制功能和参数的修改, 但是也有很多的局限性, 所以采用PLC技术是比较理想的选择, 随着技术的发展, 其控制方式也在不断进行着优化。基于HMI技术的输入设备就比较成熟, 在实际操作过程中具有很强的直观性, 输入数据也非常的方便, 具有人机交换为一体的特征。利用PLC技术可以提高系统的自动化水平, 采用的控制系统最主要的特点就是结合了最先进的嵌入式技术, 将软件系统直接和微软公司的操作系统相联系, 扩展了其本身的功用, 增强了免驱动的能力。

2 煤矿机电系统控制中采用PLC技术方案的实施和特性

煤矿机电系统控制中的PLC技术的主要实施方案体现在以下几个方面:

首先体现在对集控室安装主站方面。依据设计方案的要求, 保证煤矿机电系统设备的主控制回路接线不改变原来的接线路径, 保证控制回路的最大化的效果, 可以把煤矿机电控制系统的电气设备的回路引线直接连接到主站的控制屏一端, 达到对煤矿机电系统的逻辑控制效果。

其次是进行现场数据收集设施的合理安装, 尤其是对带式输送机的安装上要从站监控箱开始依次进行, 把每一传感器中记录的数据信息与从站的控制箱进行对接, 并在从站中就会这些数据进行有效的保存和处理, 这样才能保证系统的安全有效运行。

再次是要对煤矿机电系统控制报警信号的科学设置, 在这一方面可以使用电铃或者是蜂鸣报警器, 增强警报传递的速度, 主要应用在集控启停设备方面, 对一些故障信息进行人为的输入, 以提醒相关人员做好应急的措施, 加强管理的效果。在集控室中可以安装声光综合报警器, 可以在危害到来之前让所有的运行人员控制好正在运行的设备的质量, 有利于将损失降低到最小限度。

PLC技术在煤矿机电系统控制的应用中具有很多的使用特点, 一方面有利于逻辑程序的有效实施, 在煤矿机电系统控制中的控制程序通常使用梯形图案来代替原来的控制回路, 这样就使线路的操作更为简单, 维护的程序也相对容易一些, 同时还可以随时进行集控控制的切换, 极大地满足了系统运行的要求。另一方面可以有效地进行实时监控, 对各种系统设备的运行数据信息都可以进行及时的监控与检测, 包括热过载情况、拉线、失速等问题, 如果运行系统中出现一定的故障, 通过及时的监控就可以在最短的时间内对故障进行有效的处理, 并将故障处理的信息及时进行相关的记录, 为日常的维护与保养提供可靠的信息支撑。

3 结束语

综上所述, 煤矿机电系统控制中采用PLC技术可以最大限度地提高系统各项功能的运行情况, 确保设备的稳定性, 并且符合相关规定的要求, 可以满足电厂日常的生产运行需要, 同时有利于提高电厂生产调度的效率, 提高其运行的灵活性与便利性, 具有非常强的现实操作性。

参考文献

[1]葛芸萍, 牛双国.煤矿副井信号系统的改造[J].煤矿机电, 2010 (3)

[2]梁沛然.PLC程序控制在输煤系统中的应用实践[J].煤矿机电, 2011 (2) .

[3]苏程, 雷伟.TCZ1050/60型立式通用高频淬火机床的数控化改造[J].煤矿机械, 2008 (4) .

PLC技术下煤矿机电设备 篇6

PLC的本质其实是一种专门用于工业控制的计算机, 它的硬件结构与微型计算机大体上是相通的, 由电源、输入输出接口电路 (I/O模块) 、存储器、中央处理单元 (CPU) 等结构组成。它是一种高科技、高性能的可编程控制技术, 有很高的运行稳定性, 也能在恶劣的环境下高效运行, 操作简便, 受外界不良因素影响较低。综合上述, 该技术在工业生产中的应用比重越来越大。

1 PLC控制系统的工作原理

PLC采用顺序扫描, 通过不断循环的工作方式, 每次扫描过程集中采集输入信号, 对输出信号进行不断刷新, 在刷新过程中, 当输入端口关闭时 (程序进行执行时) , 输入端如有新状态, 则不能被读入, 只有在下次扫描时, 新状态才能被读入。我们需要注意的是, 一个扫描周期为输入采样、程序执行、输出刷新, 一个周期的时间长短决定于CPU执行指定的速度、指令本身占有的时间及指令的条数。而原件映像寄存器的内容是随着程序的执行而进行变化的。

2 PLC技术在煤矿机电控制系统中的应用

2.1 硬件方面

1) 设计方面。鉴于PLC系统的使用用途不同, 其设计的具体思路和方法也不尽相同, 但是总体设计思路大致一样。

2) 硬件对环境方面的要求。在安装PLC煤矿机电设备控制系统时, 要选择适宜的环境温度。在安装时, 需注意不要把发热量大的元件安装到PLC的下方, 同时要注意通风散热, 避免阳光直射或接近暖气加热器、大功率电源等电器旁, 如果控制柜内温度过高, 可另安装强通风设备。也要避免将PLC的控制柜安装到腐蚀性或可燃性气体旁, 避免导致元件或印刷线路板的腐蚀。

2.2 软件方面

可能有时硬件措施不一定能完全消除对PLC控制系统的干扰影响, 我们可以此采用一定的软件措施, 进行配合, 从而提高PLC控制系统的抗干扰能力及稳定可靠性。PLC在煤矿机电系统中的应用主要体现在过程控制及逻辑控制这两个方面。

1) 过程控制。PLC技术具有过程监控控制的能力, 它能接受压力、温度、流量等连续变化的模拟量, 通过模拟I/O模块, 实现模拟量和数字量的直接A/D和D/A转化, 并对被控模拟量实行闭环PID (比例-积分-微分) 控制, 可以对各种系统设备的运行数据信息进行及时的监控与检测, 包括热过载情况, 通过及时的监控就可以在最短的时间内对故障进行有效的处理, 并将故障处理的信息及时进行相关的记录, 为日常的维护与保养提供可靠的信息支撑。

2) 逻辑控制。在PLC技术中, 可以通过“与、或”等逻辑运算能力, 实现逻辑运算, 用触点和电路的串、并联, 代替继电器进行组合逻辑控制, 定时控制与顺序逻辑控制。这样就能使线路的操作更简单, 维护的程序也相对较容易, 同时还能随时进行集控控制的切换, 从而满足系统的运行要求。

2.3 注意事项

1) 选择正确的接地方式。良好的接地是PLC安全可靠运行的重要基础。为了抗干扰, 最好选择单独接地, 当然也可以采用公共接地。同时, 要控制PLC的接地线的长短, 而且接地电阻要<100Ω, 其截面应该>2 mm2。

2) 合理安装现场数据收集设施。要合理安装现场数据收集设施, 尤其是对带式输送机的安装, 要从站监控箱开始依次进行, 把传感器中记录的数据信息与从站的控制箱进行对接, 并在从站中对这些数据进行有效的保存和处理, 这样才能确保系统安全有效运行。

3 结语

在煤矿机电控制系统中采用PLC技术可以有效提高系统的运行功能, 保证设备的稳定性, 利用现代技术综合控制, 使机电系统的各项设备配合得更加完美, 有效解决了人工控制的局限性, 提高了设备的运行效率。通过对系统信息的监控, 完成信息综合预警报告, 降低系统的故障发生率。PLC技术在我国机械制造业发展应用, 起点不但要高, 而且要以世界先进水准为基础, 其中包括在国际领域中的某些新技术, 各种灵活的见效快、低成本的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 使我国的机械自动化技术发展应用真正走上高质量、高速度和高效益之路。

参考文献

[1]刘晋伟.浅析矿山机电在现代煤矿企业中的运用[J].科技情报开发与经济, 2011 (15) .

[2]冯锦鹏.GIS在矿山机电管理中的应用[J].科技情报开发与经济, 2011 (13) .

[3]李功.矿山机电设备的检修与安全监控系统研究[J].科技资讯, 2011 (12) .

[4]夏克桥.浅谈PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].中国新技术新产品, 2009 (4) .

PLC技术下煤矿机电设备 篇7

一、煤矿井下排水泵控制的现状与问题

当前大部分大型煤矿企业已经全面实现了自动化控制理论应用, 但是就目前煤矿开采的实际情况来看机械自动化控制的实践运用仍然存在较大的发展空间, 存在实际状况与理论研究严重不对称的情况。自动化控制设备出现汇总大安全事故、长时间闲置等情况使得煤矿企业浪费了大量的资源[1]。并且我国煤矿企业的井下排水泵系统仍然是传统的模式, 发展速度十分缓慢。煤矿井下排水泵的运行设备还是依靠最为传统的人工手动控制, 长时间的设备落后、实践经验不足等问题严重制约了煤矿企业生产发展的需求, 更为煤矿企业安全生产运营埋下了安全隐患。选择排水泵的型号是保证矿井下的水及时彻底排出的基本条件, 如果选择错误不仅会影响到煤矿开采的效率, 还会引发安全事故[2]。

二、PLC技术在煤矿主排水泵自动控制系统中的功能

在矿井挖掘过程中时刻都会出现水流涌入的情况, 这对矿井的安全生产构成了严重的威胁, 因此煤矿的排水设备一定要满足能够彻底抽出水流的需求, 并且更加应该满足当矿井遇到水流突然大量涌入矿井的情况下作出紧急处理措施的要求。

(一) 控制功能。

排水泵的自动控制系统一般包括手动、半手动以及自动化的控制方式。手动控制与人工控制相似, 都是通过操作控制箱来实现系统的排水功能;而半手动主要就是依靠人工打开排水泵, 启动暂停排水泵都是按照PLC设置好的程序来实现的。自动化控制模式则是完全摒弃了人工操作, 完全以PLC所设置的程序来进行排水工作[3]。

(二) 保护功能。

PLC技术下的排水泵自动控制系统能够自主对故障进行诊断, 并且对各项指标的数据进行自动检测。如每一项指标的数据异常PLC就会发出警报提醒, 同时暂停出现异常的泵运行。

(三) 显示参数。

PLC技术下的主排水泵自动控制系统能够对排水泵轴承的温度、水位、水温等各种数据进行实时监控, 在发现异常情况后立即处理, 第一时间避免了意外事故的发生。

(四) 远程监控。

PLC技术下的主排水泵自动控制系统可以通过通讯设备来实现控制连接。矿井下的PLC与煤矿上的控制设备可以进行实时通讯, 从而实现了远程监管控制的目的。准确检测各项质保数据, 对泵的工作情况进行检测, 还能够拍摄记录下矿井内的情况并将信息传递至矿上。

(五) 合理调度。

PLC技术下的煤矿主排水泵自动控制系统不仅可以实现自动开启暂停水泵外, 还能够根据水位的变化来控制工作排水泵的数量。这一功能不仅延长了排水泵的使用年限, 还降低了煤矿企业在电力上的消耗, 降低了运营成本。

三、PLC技术下的煤矿主排水泵自动控制系统设计

(一) PLC程序设计。

PLC程序设计首先要进行硬件组态, 其主要目的就是要构建形成一个与硬件系统相匹配的系统, 进而将网络与其中规定各个模块实现生产, 对组成部分的参数进行相应的设置, 使得硬件组态固定输入与输出的变量地址, 从而开始进行编制程序。在PLC程序设计中使用的是STEP7软件编制, 其能够实现梯形逻辑图、语句编辑等功能。PLC技术在不同的工作环境下会调整I/O模块以及相应的设备。在该系统中安装了能够进行人机对话的接口模块, 从而进一步强化实际操作性能, 让通讯操作更加便捷。在工业局部网络中还增添了网络接口模块, 以便进一步保证通讯的稳定性与畅通性。各个I/O模块的介入给PLC的应用提供了巨大的便捷[4]。另外在输入接口要注意隔离与防护措施, 为了避免电磁对输入端口产生干扰或辐射对其造成影响的情况发生, 可以采用光电耦合器作为其输入端口。应用RC滤波器能够有效地改善触电震动这一问题。在PLC的输出接口有三种输出模式, 每一种模式的线路上都应该采取一定的隔离保护措施来保证系统的正常运行。

(二) 组态软件程序设计。

组态软件程序一般是应用于人机操作界面的, 其能够对系统进行实时的监督控制。在系统中应用WINCC自动监控系统来进行程序设计可以形成标准化的矢量图, 并且添加报警功能, 将矿井排水的功能实时显示在界面上。在人机界面上相关工作人员还能够监测实时数据并且对报警信息进行处理。在人机操作界面上使用触摸屏的方式对其进行控制, 实现了控制过程的全场可视化。另外, 该系统还存在一些实用的功能, 可以将矿井下的信息传递至矿上, 实现远程在线信息互动。

四、结语

煤矿主排水泵自动控制系统中应用PLC技术的程度也在日渐完善, 该自动控制系统操作性能稳定, 安全系数高, 而且在实际的应用过程中鲜有发生故障的情况, 同时具备了故障诊断与处理的功能, 保证了煤矿生产的安全。PLC技术下的煤矿主排水泵能够自动启动或关闭水泵进行排水, 在提高排水效率上的优势十分明显, 同时还大大降低了人工成本, 增加了矿井排水的安全性, 给企业带来了一定的经济效益。

参考文献

[1].季振华.基于PLC的煤矿井下排水自动控制系统设计研究[J].煤炭技术, 2013, 9:86~88

[2].袁媛, 张然, 李英辉.基于PLC的煤矿主排水泵自动控制系统设计作[J].煤矿机械, 2014, 2:206~208

[3].张利.基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D].西安电子科技大学, 2012