PLC技术控制煤矿机电

PLC技术控制煤矿机电（共9篇）

PLC技术控制煤矿机电 篇1

煤矿企业中所采用的机电系统就是PLC设计。在煤矿企业的发展中, 机电系统要得以有效控制, PLC技术是不可或缺的, 特别是近年来倡导低碳经济, 使得PLC的控制作用越来越受到关注, 对煤矿企业的可持续发展具有现实意义。

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.

[3]张向龙.煤矿机电控制中PLC技术的有效应用[J].机械管理开发, 2015, 04:66-67.

PLC技术控制煤矿机电 篇2

【关键词】矿山；机电控制；PLC技术；应用

0.引言

随着我国能源需求量的提升，矿山事业在不断的发展，人们对于矿山机电自动化的需求也日益剧增。PLC作为重要的自动化控制器，系统组合十分灵便，并具备一系列的优势，在矿山机电控制中发挥了巨大的作用。其应用于矿井机电控制系统中可更为有效地提高矿山机电设备运行的灵活性和稳定性，改善矿山机电控制质量，降低损耗。

1.PLC技术的概述

一直以来，关于PLC的定义多种多样。但是在国际电工中显示，其属于一种操作数字运算电子系统，它通过可编程控制器来实现对各类型生产过程或机械的控制。其具以下优点： ①具有良好的扩展性能，可以进行系统扩建；②维护方便，使用可拆卸的接线端子，所有的模块都能带电插拔，便于维护和模块更换；③系统采用了不间断UPS系统供电设计，可以保证数据的安全性和系统的稳定性，提高系统使用寿命；④具有在线编辑的功能，可随时根据工艺流程的改变对设备的启动顺序进行改变。所以其在矿山机电控制中发挥了巨大的价值[1]。其中，关于PLC的结构划分如下表1所示：

表1 PLC的结构划分以及配置组合

2.PLC技术在矿山机电控制中的应用

2.1利用PLC技术改造矿山老旧提升机

随着PLC技术的不断发展，人们利用可编程控制器以及大功率晶闸管变流器实现了对矿山老旧提升机的原继电器控制改造，主要操作步骤如下：首先，保留直流主电机以及部分提升机机械，保证矿山老旧提升机的老系统持续运行；搬移原有操作台，设立新操作台，调整电枢回路，添加转换刀闸，利用新旧系统转换刀闸，实现对新老系统的转换工作；利用多路航空插头来控制新老系统的切换，进而实现提升机制动系统润滑油泵的控制工作。同时，在新系统调试期间，老系统仍旧可以继续工作，以备新系统调试的不时之需，且在特殊情况下，老系统需要永久保留。其次，进行改造安装时，尽可能的选用将来的维护技术人员进行安装，实现全过程参与，严格控制安装质量。且在安装的过程中，要实现电控监测，密切监测井筒位置开关、行程以及不同的机械润滑制动系统的状态等，科学有效的缩短新系统调试时间；利用在线送电测试来监测和校准传感器，保证其每个测量参数都和提升系统的实际相对应；检验老系统提升时每一部分持续的运行过程，实现一次性无误地切换。然后老系统以及可编程控制器系统来提升装卸载系统的在线调试工作，能够实现装卸载及提升信号系统控制的一次性调试，有效的减少了全面调试工作量[2]。然后，动态试验传动回路中闭环系统的稳定性，确定系统的动态响应各参数，促进全系统空载以及重载测试运的实现。最后，全矿井机电设备停产两天，进行全系统空载试运行，合格之后进行装煤重载试运行，最终成功改造矿山老旧提升机，实现全载全自动方式的提升。

2.2利用PLC技术改造下运胶带机

随着机电液一体化的实现，KZP系列盘式可控制动装置也被人们运用在矿山机电控制中，其主要是由三部分组成：液压站、制动装置和电控系统。其中，制动装置通过闸瓦与制动盘摩擦产生制动力矩，再借助于液压站的调节作用改变制动力。通常情况下，设备正常工作时正压力为0，系统的油压达到最大值，制动闸处于松闸状态，闸瓦与制动盘之间有1.3mm左右的间隔；设备在进行制动时，首先分析工况，电液控制系统自动发出控制的指令，设备自动减小油压实现制动控制。理论上，当环境温度为40℃时， 盘式可控制动装置的制动频率为10次/小时，且盘面温度<150℃。液压控制系统实现了双回路完全对称结构，能够对下运带式胶带输送机及时进行软制动。KZP系列盘式可控制动装置利用电动机的输出轴以及输送机上的速度传感器来密切控制运胶带工作时的各项监控数据，然后由可编程控制器进行数据检测显示。通常情况下，当所测数据大于正常运行设定值时，可编程控制器能够自动减小供电电流，进而控制制动系统的油压，实现胶带减速；当所测数据小于正常运行设定值时，可编程控制器能够自动增大供电电流，进而打开闸瓦，利用动态可控运行机制，保证胶带输送机一直处在正常运转状态下[3]。

2.3利用PLC技术实现井下风门的自动启闭

现阶段，大多井下风门都是由人工操作的。但是因为井下负压大，导致风门的开启、关闭十分困难，且容易损坏风门。研究者通过研究PLC技术，利用远红外传感器用来检测车辆的动态信息，可编程控制器实现井下风门的自动启闭，一方面节省了人力、物力，另一方面保证了车辆和行人的安全。通常情况下，风门两侧的空气存在一定的压差，且风门的面积很大，开启压力大约为40kg左右，当风门开启时，压力促减小为5kg，无法继续开启，增加了风门开启的困难[4]。然而为了避免这一情况发生，另外有研究者通过设计了气缸传动带动风门，在小风窗的帮助下实现风门的开启。但是，分析我公司的井下风门开启情况发现，和气缸传动带动风门开启的工作原理类似，我公司利用电动风门，其主要工作原理：系统首先发出控制信号，电磁阀带动油缸活塞运动，进而实现电动风门开启，当风门开启角为90度时，停止开启，车辆和行人可以通行。关闭风门时，系统依旧发出控制信号，电磁阀换向转动，带动油缸活塞向回运动，继而带动风门转动，直至关严[5]。

另外，PLC技术在空气压缩机的微机监控系统以及选煤厂集控系统中等都发挥了重要作用。其都是利用可编程控制器实现自动控制，有效的降低了矿山的人力、物力投资，促进了矿山的发展。

3.总结

基于PLC技术的矿山机电控制系统不仅能够实现全载全自动方式的提升，保证胶带输送机一直处于正常运转状态，稳定系统电压，还可以在一定程度上保证了机电控制系统的质量和运行的稳定性，同时还可降低损耗，节省能源，减少了劳动力，较为显著地提高经济效益。综上所述，PLC技术已经在潜移默化中渗透了整个矿山机电控制工作，为矿山带来了巨大的经济效益，当前PLC技术在矿山工作中具有广阔的发展前景，值得人们继续研究。

【参考文献】

[1]崔银平，苏继，张庆.试论矿山机电控制中PLC技术的有效应用[J].湖南农机，2012（7）：45-46.

[2]王荣华，张燕斌.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J].现代商贸工业，2011（6）：123-124.

[3]苏淑芝，刘志维.软PLC开发系统的设计与实现[J].现代电子技术，2012（10）：24-26.

[4]何军.PLC技术在矿山机电控制中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013（10）：156-157.

[5]陈庆祥.有关PLC技术在电气自动化中的应用与发展[J].城市建设理论研究（电子版），2012（24）：107-108.

PLC技术控制煤矿机电 篇3

关键词：煤矿机电控制,PLC技术,应用

0 引言

对于煤矿生产而言, 煤矿机电系统的有序运行是保障生产质量的重要前提, 只有应用过程顺畅、操作环节连贯、技术生产先进, 才能提高煤矿生产的整体效率。近年来, 随着PLC技术在煤矿生产中的普及应用, 以及凭借管理者的创新发展思路, 让煤矿机电控制领域有了进一步的发展, 进而为社会贡献了更高的价值。可见, 技术的应用是解放产业生产桎梏的重要策略, 并且在技术发展过程中, 要不断改进生产技术, 从而提高行业整体竞争力。

1 PLC技术概述

PLC技术从狭义上来讲, 它是一种可执行编程的存储器。一般情况下, 在实际生产管理及应用中, PLC被用于执行较为繁杂的逻辑运算, 以及生产流程控制、定时操作等内容, 凭借其数字信息输入与输入的功能, 实现对工业生产环节的及时监控。PLC自控系统的程序编辑模式一般以梯形图为主, 其操作方法简易, 控制方式相对其它同效能技术而言较为便捷。将PLC技术应用在煤矿机电控制领域, 符合我国煤矿工业生产机电控制中的技术标准, 并且提升了管理效益。

2 煤矿机电控制中PLC技术的应用机理

应用PLC技术控制煤矿机电系统是凭借对有效信息的收集与管理而实现的, 且按照煤矿系统应用的大体步骤, 可将PLC技术的融合过程及运作机理分为三项内容:第一, PLC技术执行前的信息输入准备, 将有效信息输入系统是煤矿机电控制中所应用的采集信息的主要方式, 也是PLC技术应用的基础条件, PLC技术应用扫描的形式采集有效信息, 于此同时, 将信息传输至煤矿机电控制系统内部, 以备后期执行调用;第二, 将PLC技术与生产环节进行对接, 由于之前步骤已经将大量与生产管理相关的有效信息输入机电控制系统, 此时, PLC技术能够通过既定模式将扫描获取到的逻辑信息进行处理, 把指令转化为操作管理者能够理解的信息, 执行控制活动且令有效信息置于待输入状态;第三, 输出结果, 在这项最后的环节里, PLC技术将处理后的结果经过上一环节的机电控制过程后呈现出来, 以便于控制煤矿机电设施。至此, 煤矿机电控制中的PLC技术的运作过程处理完成。

3 浅析煤矿机电控制中PLC技术的实际应用

3.1 在应用PLC技术过程中发现的问题

对于煤矿生产中的实际工作而言, 煤矿机电控制效能的优劣直接影响到生产效益的多寡。因此, 就要时刻保持对生产技术投入的重视, 且不断发掘应用过程中所出现的实际问题, 直至找寻到合理的解决方案, 配合生产管理。

最初, 在煤矿机电控制系统中应用PLC技术, 由于该技术在执行信息输出过程中受到时效性的限制, 不能够及时有效将结果传递至生产管理终端, 进而影响到该技术检测结果的精准度。另外, 在国内煤矿行业生产中, 依然采用传统机电控制设备, 但对于该系统技术的升级来说, 可能会造成部分技术发展滞后, 进而影响到PLC技术的升级。尽管如此, 随着行业技术与管理的日益成熟, 现存问题将被逐一处理, 煤矿机电控制中PLC技术的有效应用价值凸显。

3.2 应用PLC技术能够解决实际问题

在应用PLC技术执行煤矿机电控制的过程中, 即便出现过细微管理疏漏, 但就其整体应用状况而言, 该技术的实际应用效果极佳, 系统运行良好, 为煤矿生产管理带来诸多实效。总的来说, PLC是一个以微处理器为核心电子系统装置, 专为在工业现场应用而设计。它采用可编程序的存储器, 用以在其内部存储执行生产流程控制、系统实时监控等操作任务, 并通过模拟式的输入、输出接口, 执行对监控信息的有效处理, 进而控制煤矿机电系统运作及生产过程。例如:应用煤矿机电控制中PLC技术对绞车的工作方向进行控制, 利用系统的计数功能, 改变绞车启动按钮的开关次数, 从而令绞车的运行状况符合操作预期。另外, 在执行过程中, 如若出现绞车超速或故障等不良状况, 在PLC技术的作用下, 会做出预警提示, 从而避免机电控制系统实施误操作, 保证生产安全。

总之, PLC技术在煤矿机电控制中的应用效果较为良好, 满足了实际生产对于自动化管理技术的需求。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物。该技术在实际应用过程中的可靠性较高, 且功耗较低, 提升煤矿生产过程的实际效益。对于国内生产领域而言, 该技术具备通用性和灵活性, 充分利用了微处理器的优点, 保障了煤矿生产环节中机电控制系统的整体能效。

4 结论

实践表明, 在煤矿机电控制过程中应用PLC技术能够起到拓宽煤矿系统市场渠道的作用, 从而增加了矿山开发的整体投资利益, 提升了煤矿生产工作的效率。PLC技术的应用随着煤矿行业中多项系统技术革新而逐渐渗入到机电控制领域之内, 走过了技术应用与生产之间的快速磨合, 现阶段已经能在生产环节中发挥出其最大效能。另外, 在相关领域的生产环节中, 同样可以将PLC技术与传统机电控制系统互相融合, 创新行业生产技术。PLC技术的有效应用能够促进机电控制在煤矿机电控制中的进一步发展, 让技术为人类创造更多有益的价值。

参考文献

[1]崔银平, 苏继, 张庆.试论矿山机电控制中心PLC技术的有效应用[J].湖南农机, 2012, 7 (7) :134-135.

[2]曹司博, 樊华, 杨欣宇.矿山机电控制中PLC技术的应用研究[J].科技传播, 2012, 4 (4) :112-113.

[3]柏正果.PLC技术在矿山机电控制中应用分析[J].科协论坛 (下半月) , 2013, 7 (14) :104-105.

[4]高世鹰.PLC控制技术在矿山电气控制中的应用[J].无线互联科技, 2013, 12 (6) :155-156.

PLC技术控制煤矿机电 篇4

关键词：皮带运输；　自动化；　对比；　解决方案

1皮带网络化控制改造的要求

皮带运输系统要实现自动化，主要完成沿线关联设备的运行控制，运行中的各种综合保护，围绕这两个方面，具体的功能要求包括：

1）实现胶带机安全运行保护，常见有跑偏、堆煤、撕裂、温度、速度、烟雾、急停、张力、断带等保护功能。

2）胶带机控制功能，控制高压柜断路器的合闸、分闸，控制变频器、软启动器、抱闸装置等辅助设备的开、停。

3）具备皮带巷沿线打点、通话、语音报警功能。

4）在此基础上扩展上位机监控功能，在地面以图、表、曲线、数值、动态画面等形式反映设备运行情况。

由于皮带运输系统具有线路长、设备多、有严格的连锁关系等特点，所以，构建覆盖全线的自动化网络十分必要，在完成所述基本功能的基础上，能实现多机联锁运行，分散监测，集中控制且实时参数通过生产现场网络传输至各中心站，甚至到地面调度中心。

2自动化改造解决方案对比

2.1网络结构

构建监控网络，是皮带运输系统实现自动化的重要基础，众多的参控设备和检测仪表分布在长达几千米甚至几万米的皮带线上，通过生产现场网络，可精简系统结构，节约布线的工作量，并易于实现集中控制。皮带系统构建监控网络是充分运用计算机技术和自动控制技术的最新成果，先后出现了如图所示的基于局部网络的监控系统、基于现场总线的监控系统、基于以太网的监控系统[2]。图　（a）所示的结构，可以实现少量设备的近距离通信；图　（b）所示的基于现场总线结构的监控网络，可根据生产现场分布情况，扩展网络距离，多台设备、多种设备均可通过总线传输数据；图　（c）所示的结构，是目前运输系统实现集控的典型通信网络结构，通过建成的主干以太网（Ethernet），所有分系统的数据无缝传输。通过对比3种网络结构，结合井下实际情况，可选择适合的组网形式。图　（a）所述网络中包含有模拟信号传输，抗干扰能力差，采用专门设计的通信协议，开放性差，且一旦投资完成，升级扩容难度大，可见适用性较差。图　（b）所述现场总线监控系统；一般采用标准协议，比如运输系统中目前广泛应用的Profibus-DP、CANBus、RS485等协议[1]，大大提高了系统兼容性；这种方式将运输系统信息处理环节延伸到运输现场，节省了大量接线端子块、隔离器、I/O卡等部件，降低系统成本。图　（c）所述网络直接将Ethernet通信服务器集成到皮带机综合保护控制装置中，使以太网直接延伸至生产控制底层，实现真正的“一网到底”，与上层管理网协议兼容，进一步简化网络结构，降低系统成本。从实践来看，目前运输系统自动化改造，主要采用现场总线与Ethernet融合组网的方式，既满足现场兼容性，又方便与上层管理网无缝连接。

2.2实现方式

目前，运输系统自动化的具体实现方式也呈现出多样化，各个生产厂商根据最新的技术发展，不断推出新的解决方案。如一种典型的皮带机网络化保护控制系统解决方案，现场级采用CAN总线，将多台监控主机连接起来，在方便接入Ethernet的位置，配置联网服务器，实现监控数据进入Ethernet由光纤传输至远端，地面配置监控上位机，配套专门的可视化监控软件，实现实时信息显示，地面远程控制，该解决方案将数据传输、语音通话、视频监控融为一体。总体来说，目前主要的解决方案可归纳如下：

1）选用高性能微处理器设计监控主机，外围扩展多路模拟量、数字量通道，以完成皮带多种保护功能，设计专门的语音电路、显示电路、通信接口电路，使主机具备打点、通话、报警、显示及联网功能，支持的网络协议主要有CAN、RS232/485、Ethernet等。

2）选用知名品牌的PLC模块，根据生产现场情况灵活搭建监控网络，通过计算监控皮带的数据规模，合理选择CPU模块、I/O模块、联网模块、接口模块。根据运输巷的分布，可设计成一主站多分站结构；也可以设计成多个对等监控站结构，还可以根据现场需要，设置就地按钮盒。

2.3方案对比

1）系统性能。早期的基于单片机的皮带机综合保护装置，稳定性不如PLC系统好，各个厂家开发的保护装置质量差别也比较大。近几年，微处理器的性能大幅度提高，基于高性能微处理器的皮带保护控制主机，都表现出良好的性能，由于微处理器支持的资源增加，将通信接口、语音、操作按钮、数据采集等功能集于一身的产品也得到应用，稳定、可靠，皮带监控装置在现场放置，也利于现场就地操控。PLC系统能否真正发挥技术优势，依赖于开发人员的经验。

2）开发周期。PLC模块基本为定型产品，开发工作量重点是模块选型及软件设计，开发周期短；而基于微处理器开发皮带监控装置，涉及硬件电路设计、软件设计、抗干扰设计、本安及防爆考虑等，开发周期较长。在远程监控需求刺激下，上位机监控功能逐渐成为必选设计任务，PLC作为标准的模块，已将常用的数据传输协议及接口标准集成在开发环境中，很容易实现与Wincc、Intouch、Ifix、MCGS等组态软件的通信，而基于微处理器的监控装置，一般都采用OPC技术实现监控数据的上位机读取。从这个方面看，PLC系统开发周期比皮带监控装置要短。但若采用一个技术成熟的皮带监控装置构建监控系统，其开发周期远远短于PLC系统开发。

3）灵活性。皮带监控装置通过扩展可以挂接语音通话、视频监控等子系统，而且可根据皮带运输巷实际设备情况，自由确定安装位置，修改监控程序，灵活性较好；PLC系统在上层网络构建中，较为灵活，而现场应用，则不如皮带监控装置灵活。

4）成本。设计一套PLC皮带运输自动化系统动辄上百万元，甚至上千万元，开发成本巨大；而基于微处理器的皮带监控装置，表现出明显的价格优势。

3皮带运输系统自动化改造展望

近几年，无线通信技术在工业领域的推广应用力度越来越大，从运输系统的特点来看，最适合应用的应该是覆盖全线的无线监控网络，这样，所有的监控信息自适应地传输至监控分站，监控分站再通过矿以太环网传输至地面管理中心。将物联网技术发展的相关成果应用到运输系统自动化中，必将掀起一场新的革命。从井下生产实际来看，无线监控网络非常方便，无论对于正常运行监控信息的传输，还是对紧急情况下的调度、控制，甚至是事故救援，都将产生积极地影响。

无线运输系统监控的网络构想将沿线各种监控用传感器改造为无线传感器，直接与无线基站进行数据交换，再由无线基站传输至以太网。这样的无线监控网络可覆盖皮带运输巷、斜巷人车、井下（井上）人车、猴车等长距离运输系统，成熟的无线监控网络甚至可以延伸至采掘面，适应采掘工作机动性的需要。目前，无线监控网络能够实现数据传输，语音通话，报警提示，命令下发等功能。

4总结

皮带运输系统具有设备多、类型杂、布置分散、全线距离远等特点，在自动化改造过程中，呈现出多种解决方案，在联网结构、实现方式、性能、成本、灵活性等方面各有差异。实现煤矿自动化，减少了检修时间，提高了生产效率。相信皮带运输系统自动化将呈现更加便捷高效的未来。

参考文献

[1]张新文.煤矿矿井皮带运输机集中控制[J].陕西煤炭技术，2000（2）：45-46.

PLC技术控制煤矿机电 篇5

PLC技术将微型计算机引入现代工业生产体系之中, 替代传统工业生产中采用的老式继电器, 完成对工程的控制, 是一种高科技、高性能的可编程控制技术。其运行稳定性十分高, 在恶劣环境下也能高效运行, 受外界不良影响程度较低, 并且操作步骤简单, 人员不需要凡琐的培训就能够掌握, 因此快速占领继电器的市场, 在工业生产中的比重越来越大。在对PLC自动控制系统进行编程的过程中, 一般采用易于操作的梯形图系统, 人员只需稍加培训便可进行实际操作, 编程语言简单明了, 便于日常维修与养护, 符合我国目前工业生产的需求, 能够得到大量推广。[1]并且由于PLC控制系统在保持高效率的同时缩减了体积, 便于运输与组装, 在各种空间内都能快速地进行组装与使用。所以, PLC技术广泛运用到现代工业生产当中, 代替了已经出现老化的继电器控制系统, 使用这一新方法对机电设备的运行进行控制, 大大提升了控制效率。只需要与输出设备构件简单链接, 就能够加入到整个机电控制系统中, 进而对其实现整体控制。在煤矿的机电控制系统中引入PLC技术来进行自动化控制, 不光压缩了控制系统所占的空间, 并且只需要一台PLC控制系统就能高效控制整个煤矿的自动化器械, 使其整体效率大大提升。PLC控制系统以其优良的工作效率与较低的能耗, 使煤矿开采步入了一个新的阶段。

2 PLC控制系统的工作原理

(1) 作为PLC控制的基本环节, 输入采样对PLC控制效率起到了决定性因素。在进行输入采样时, 扫描仪对作业面进行扫描, 扫描数据储存在记忆体中, 随机被传输到处理单元进行分析。扫描采样阶段所收集的数据是单独存在的, 无论后级阶段如何操作, 都无法改变扫描所得到的数据, 因此施工方在完成扫描采样之后, 要妥善保管记忆体, 避免数据丢失。

(2) 当扫描完成数据的采样工作之后, PLC会使用梯形图模式, 以采集到的数据为基础来扫描用户的程序, 在这一阶段中, 计算的顺序与先后也要纳入扫描过程中, 最后将扫描的结果显示在计算机上。这一阶段必须要保证原封不动的采样数据, 因为变化的采样数据对系统产生控制命令有一定的影响, 会使系统的控制出现一定的缺漏。

(3) 在上述两个步骤完成之后, 就要转入输出刷新阶段。控制系统会总结以上阶段所收集的数据, 输出得到的结果, 以结论为依据来控制自动化设备。

3 煤矿机电系统控制中应用PLC技术的方案、特性和实现

3.1 PLC技术在煤矿机电系统控制系统中的实际应用

在集控室安装主站的时候, 要以设计方案为基础, 确保煤矿机电系统设备要按照新的线路来铺设, 而不是继续使用老的线路, 这样才能充分发挥回路的控制功能。甚至可以直接把主站的控制屏与电气设备回路相连, 进而控制煤矿机电系统。

合理对现场数据收集设备进行布局, 以带式输送机的安装为例, 明确每一个传感器中所表达的数据信息, 在与从站控制箱对接完成之后就会自行开始数据的处理与解码工作, 控制系统才能正常运行, 并且没有安全隐患。

合理设置煤矿机电控制系统的报警信号。使用传统的电铃进行报警, 或是采用新式的蜂鸣报警器。确保安全警报在第一时间被施工人员寻获, 减小安全事故的危害。报警系统能够引入到集控启停设备之中, 由专业的人员来处理安全信息, 确保在安全事故发生的第一时间就能组织施工人员进行避险。而有条件的施工方会选择更加高级的声光报警器, 对安全事故的灵敏度更高, 不光能提前报警, 还能腾出时间让工人处理生产线上的设备, 避免了损失的进一步扩大。

3.2 如何使用PLC技术控制煤矿机电系统

煤矿机电系统控制之中, 一般采用梯形图的形式来进行程序控制, 就给逻辑程序提供了发挥的平台。简化的操作线路也降低了系统维护的难度, 并且在不同的集控控制系统之中实现了实时切换, 系统运行灵活多样, 适应程度较高。还能够随时监控系统的运行情况, 对包括系统是否过热、失速等实时运行数据信息都能够精确掌控。只要出现了影响正常生产的故障, 监控系统就能够及时发现并报警, 相关人员就会进行处理, 降低事故发生的概率。并且PLC系统还会自动记录运行中的故障处理信息, 为日后的维修提供数据基础。[2]

3.3 PLC技术的运用

为了在煤矿机电系统中有效运用PLC机电控制系统, 要分析系统在运行中的几个关键性数据。首先是运行速度。提升机在运行的时候不可避免的会产生机械冲击, 不同机器的频率不同因此加速、减速的能力也有区别。

在实际运行当中, 一般采用每半秒钟刷新一次的频率, 来确保PLC系统有效地控制。而为了得到绞车的运转速度, 一般会有专门的设备来记录每半秒之中开关的触碰次数, 并将记录下的数据在系统的储存单元中进行储存, 将其转换之后, 再进行绞车运转速度的计算工作。其次要取得的就是绞车的运行方向数据。绞车开始运行之后, 运行状态就无法改变了, 因此就需要使用两个计数器来记录开关接触的次数, 确定在这些接触中哪些是有效的。在五秒钟内, 使用一个计数器来控制另一个, 记录下启动按钮的两次变化, 绞车的上升接触器通过后产生吸引力的方式使绞车稳定上升。通过调节在这五秒钟之内按钮启动的次数来控制绞车的上升与下降。假若启动的次数只有区区一次, 下方的接触器就会产生把绞车向下拉的力, 使其下降。或者每五秒钟之内, 完成一个上升与一个下降的指令, 使绞车在经历了上升与下降之后, 回到最开始的出发点。最后是绞车的超速警报。由于系统在设计之初就对绞车的运行速度做了严格要求, 假如实际速度超过了要求的速度, 警报就会发出, 报警系统会用文字与警报相结合的方式告知操作人员, 便于及时做出反应, 避免了安全事故的发生。

另外PLC技术的使用对环境温度也有一定的要求, 一般保持在零度到五十五度之间, 才能最大限度地发挥PLC系统的优势。[3]在高温下运行, PLC系统同样容易发生意想不到的故障, 大大降低了系统原来设计的使用寿命, 甚至会出现由于温度过高而损坏元器件的情况。反之, 如果在较低的温度下运行, 整个电路的运转速度十分缓慢, 大大地降低了系统安全性, 在某些低于零度的环境内使用, 还会出现控制系统崩溃的情况。所以PLC控制系统的运行必须有适宜的温度做有力保障, 才可以确保控制的有效性与高效性。当实际运行中, 环境温度超过五十度时就应该采取相应的降温措施, 确保系统在正常温度下运行。

4 结语

将PLC控制技术引入到煤矿机电系统控制之中, 能够有机地将整个系统中的各个控制功能结合起来, 使各项设备高效运转。在满足生产的同时, 提升了其运行效率, 便于员工进行操作, 是一种不可多得的控制技术。

参考文献

[1]刘虎豹.PLC技术在矿井交流提升机电控系统中的应用[J].煤矿安全, 2009, 04.

[2]葛芸萍, 牛双国.煤矿副井信号系统的改造[J].煤矿机电, 2010, 03.

PLC技术控制煤矿机电 篇6

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技术控制煤矿机电 篇7

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技术控制煤矿机电 篇8

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技术控制煤矿机电 篇9

1 继电器存在的缺点

今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是, 这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的, 容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧, 甚至会熔在一起产生误操作引起严重的后果。再者, 对一个具体使用的装有上百个继电器的设备, 其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下, 大的继电器将产生大量的热及噪声, 同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装, 如果有简单的改动, 也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。

2 PLC简介

2.1 PLC的定义

PLC的定义有许多种。国际电工委员会 (IEC) 对PLC的定义是可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器, 用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并通过数字的、模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备, 都应按易于与工业控制系统形成一个整体易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位, 在可预见的将来, 是无法取代的。

2.2 PLC的构成

从结构上分, PLC分为固定式和组合式 (模块式) 两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等, 这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架, 这些模块可以按照一定规则组合配置。

2.3 PLC故障处理

如果PLC停止在某些输出被激励的地方, 一般是处于中间状态则查找引起下一步操作发生的信号 (输入, 定时器, 线川, 鼓轮控制器等) 。编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。如果输入信号, 将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较, 结果不一致, 则更换输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要更换, 那么, 在您更换模块之前, 应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。

如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致, 就要比较一下发光二极管与输入装置 (按钮、限位开关等) 的状态。入二者不同, 测量一下输入模块, 如发现有问题, 需要更换I/O装置, 现场接线或电源;否则, 要更换输入模块。

3 煤矿绞车以PLC取代继电器实例分析

3.1 工艺简介

某是煤矿使用的绞车。工艺要求如下: (1) 5秒内如果信号工按一次信号开关, 绞车下放, 按两次信号开关, 绞车提升, 要求两信号能互锁。 (2) 绞车电机转速为960r/min, 要求能够测出电机转速, 并显示出来。当电机转速超过预定值960r/min时, 能输出一报警信号。

3.2 配置方案

这套设备要用PLC完成控制。工艺要求测出绞车电机的速度, 显示出来, 超速能报警。这种工况对测速要求不高, 用一个接近开关测电机轴引出的一个感应板即可。绞车电机额定转速960转/分, 计算出接近开关两次感应之间的周期为67ms, 这周期与PLC循环扫描周期相比还是比较大的, 不必用高数计数功能, 用普通的输入点即可。显示部分使用文体显示器。它有与PLC可通讯, 连接方便, 编程灵活, 价格合理等优点。选用PLC+文本显示器来完成这套设备的控制和显示。

3.3 通讯实现

通讯协议选择。KDN-K3系列PLC通讯协议是Modbus RTU协议, 各种文本显示器都支持这个协议。KDN-K3系列PLC新推出不久, 文本显示器编辑软件还没有列出这个PLC。编辑文本显示器选用PLC时, 选用支持Modbus RTU协议的PLC即可。TP220编程软件中支持此协议的是Schneider NEZA系列PLC, 选此PLC, 波特率19200, 无校验, 8位数据位, 1位停止位。

寄存器的对应关系。需要注意的是, TD220中的Modbus RTU协议不能实现对PLC中所有寄存器的访问, 只允许访问中间继电器区和中间保持寄存器区。对于KDN-K3系列PLC而言, TD220可以访问M区和V区。

3.4 控制实现

首先分配I/O点:I0.0轴上计数接近开关, I0.1启动按钮信号开关, I0.2急停开关, I0.3停止按钮开关, Q0.0绞车上升线圈, Q0.1绞车下降线圈, Q0.2报警指示灯。

结束语