矿山机电控制中PLC技术的应用新探.pdf

2 0 1 6年第 1 期 No ．1 2 0 1 6 煤 炭 科 技 C0 AL S C I ENC E ＆ T E CHN0L 0GY MAGAZ I N E 3 7 文章编号 1 0 0 8 3 7 3 1 2 0 1 6 0 1 0 0 3 7 0 2 矿 山 机 电 控 制 甲 P L C 技 术 的 应 用 新 搽 任文洋 山煤集团煤业管理有限公司 晋南分公 司，山西 f临汾 0 4 1 0 0 0 摘 要 P L E技术作为 自动化控制领域 中一项重要的控制技术 ，如今 已广泛应用于煤矿机 电 控制中 文章介绍 了 P L E技术的概念及其在矿 山机电控制中的应用。P L C技术应用实现 了对 机 电控制质量的优化管理． 并且对生产效率和安全性的提升有着促进作用。 是提升生产 自动化 水平和实现安全生产的保障。 通过论述 以期为同行提供一定的参考和借 鉴。 关键 词 机 电 ； 控 制 ； P L C 技 术 ； 应 用 中图分 类号 T D 6 3 ； T P 2 7 3 文献 标 志码 B 在我国经济技术迅猛发展的形势下 ．矿山机电 自动化水平不断提升 ．作为一种重要的 自动化控制 设备 。 P L C同传统的继 电器控制相比． 具有较高的经 济性 、 安全性和过关的质量 、 优 良的性能 ， 能够为矿 山机 电控制中设备运行的稳定性以及安全性 的提升 提供充足的保障．在矿山机电控制 中的地位和作用 越来 越重要 1 P L C技术的概念和应用优势 作为一种 自动化设备 ． P L C是一种具有较强针 对性设计的操作数字运算 电子系统 ．在现代工业生 产中有着十分广泛的应用 。P L C技术的应用优势有 以下 几个 方面 1 可取代继 电器发挥逻辑控制的功能 ． 实施 数字运算操作 ． 具有可编程存储程序的特征 。 可在 内 部执行一系列的有关运算和控制的操作指令 ．同时 能以数字的形式输入输出．更加便于控制与管理工 业生产设备及其过程 2 P L C扩展性较强 ， 在电子 系统 的扩建方面 能发挥 巨大的作用 P L C系统的构成模块 比较灵活 方便 ， 因而该技术可靠性和安全性较高。 3 P L C设备的设计形式一般采用的是 U P S ． 在运 行过程中稳定性较高 4 同传统的控制 系统相 比， 其抗干扰能力更 加 的突出。 5 P L C编程便捷简单 ， 特别是在具体操作时 具有较高普及性和简单易行的编程语言 ．使其应用 更 加 的方便 。 6 系统设计方案的安装简便 ． 减少了维护工 作量。 7 柔性 良好 、 拆卸灵活、 体积较小的特征也赋 予 了其在线修改、 快速维修以及更换的丰富功能。 P L C技术具 有显著 于其他设 备控 制技术 的优 势 ． 在矿山机电现场得到广泛的应用。 具有较多弊端 和局限性的传统 的控制方式被逐步取代 ．所以具有 较高经济性 的 P L C技术的应用势不可挡。 2 矿 山机 电控 制中 P L C技术的实 际应用 2 ． 1 老 旧提 升机 的 改造 在矿山设备改造 中．通过具有大功率的晶匣管 变流器 和 P L C技术可 以实现对老 旧提升机继 电器 控制的改造 ．达到保 留老旧提升机 的提升机械和直 流主电机的效果 ， 最终实现对老旧提升机技术改造。 改 造老 旧提 升机 注 意以 下几点 1 新操作 台对安装空间的要求较高 ， 所 以原 操作台应该搬离其所在位置 ．当改造提升机时老系 统需运行时， 可以在原操作台上展开工作 。 2 在转换新旧系统时 ， 发挥转换刀 闸的作用 ， 将其安装于电枢 回路上 ．在多路航空插头的控制作 用下 ．制动系统的润滑油泵可以实现对新老系统 的 切换工作 ， 这样 ． 新老系统在转换过程中的灵活应用 可为系统整体连续性运行提供保障．二者互为备用 和谐共存 ， 在必要时可作为备用系统长期存在 。 3 对安装质量进行严格 的控制与管理 ， 安装 煤炭科技 2 0 1 6年第 1 期 过程中要确保安装以及维护人员具有较为娴熟的技 术和较强的操作能力 。 从而为调试 、 正式运行和后期 维护提供保障 4 调试完了装卸载系统后 ， 系统 的控制一般 由原有的系统来进行 ．而装卸载站点的控制却由新 系统的 P L C系统完成 。 混合性控制方式能提高系统 控制的投入成功率 ． 切实的降低调试工作量 ． 有利于 工作效率 的大幅提升 2 ． 2自动启 闭井下风 门 现阶段 ， 我国大部分的矿山风门的开启 、 关闭 ， 大多都以人工控制 的方式进行 ．由于风门内外压力 差大 ． 所 以在风门的开启过程中。 需要借助较强 的操 作力 。 才能确保风门的正常开启 。 人工操作不仅使风 门的开启、 关闭相 当的困难 。 更加大了操作过程中风 门损坏的可能性 。所以。 利用远红外线传感器及时、 全面地监测进出风门车辆 ． 通过 P L C技术实现对风 门的 自动化管理 ． 一方面可节约劳动力 ． 另一方面也 能为通行车辆 以及行人的生命安全提供全面 的保 障。在应用 P L C技术时， 风门开启前小风窗要处于 敞开状态。一般情况下 ， 风 门具有较大的面积 ， 同时 风门两侧空气压力差很大 ．未开启风门时风门两侧 压力差达 5 0 k g ， 而小风窗又存在较小 的空隙时， 风 门两侧 的压力差就会相应的降低 。从而使风门开启 的机构强度和气缸操作力明显降低。 所以 ， 可以通过 控制小风窗的打开来实现减小风 门开启压力 的 目 的 ． 启 闭风 门。 2 ． 3 P L C技术在选煤厂集控系统中的应用 选煤厂的控制系统模式结合 了上位机监控和底 层可编程控制系统 ． 采用了数据量逻辑控制方法 ， 辅 之以模拟量检测监视 ．在工艺流程连锁控制中实现 对系统设备 的各种有效控制与管理。其闭环控制系 统赋予了工艺过程参数独特性。技术水平已远远领 先国内同行业 。集控系统的重要组成部分包括了筛 分系统 、 捞坑系统以及储装运系统等 ， 监控系统的操 作站包括原煤集控室操作、储运集控室操作以及调 度室操作 ．这 3个操作站构成了集控系统 的总体框 架 ． 它们的可编程控制器主机相互独立 ， 之间不存在 通讯 上 的互 相 联 系 ， 具 有 不 同 的版本 。应用 P L C技 术对集控系统进行改造后 ．新的集控系统有机地结 合 了储运 、 洗煤 以及压滤系统 ． 可编程控制器主机 由 此结合形成 ．而原煤车间的可编程控制器主机相互 独立 ， 操作上互不干扰。另外 ， 两台主机之间的通讯 是间接的．通讯上 的联系主要是通过发挥上位机的 功能 所 实现 2 ． 4 P L C对下运胶带机的改造 在矿 山机电设备控制 中． K Z P系统盘式可控制 动装置广泛应用于胶带运输机 ．它的组成部分包括 电控系统、 制动装置系统 以及液压站。 制动装置所形 成的制动力矩主要是通过制动盘与闸瓦之间的充分 摩擦实现的，制动力大小的调节和控制充分发挥了 液压站的调节功能 设备的运行状态比较正常时 ．正压力处于零的 位置 ， 当系统的油压处于最大值的临界状态时． 制动 闸就会保持松闸的形态 ．制动盘以及闸瓦的间隔有 1 ． 3 m m。设备制动时 。 首要的工作是要对工况进行 深入的分析 ．电液控制系统发出控制指令来减小设 备的油压 ， 实现制动控制。就理论意义上来讲 ， 环境 温度达到 4 0 ℃时 ．盘式可控制动装置会以 l O次／ h 的制动频率进行制动 ．而此时的盘面温度不超过 1 5 0 ％。液压控制系统的结构完全对称 ． 具有双 回路 的独特特征．能够通过软制动实现对下运带式胶带 输送机进行控制 。 在运胶带工作过程 中， K Z P系列盘 式可控制动装置可以实现对各种监控数据的密切控 制 ，通过在输送机和电动机上设置速度传感器实现 的 ， 数据的显示则是通过可编程控制器完成。 通常所 测数据不小于正常的运行设定值时．可编程控制器 可 以及时缩减供电电流 3结语 P L C作为 自动化控制领域重要控制设备 ．在矿 山机电 自动化控制中的应用越来越广泛 ．尤其在升 级以及改造旧有系统 的过程中扮演着非常重要的角 色 ， 提升了煤矿生产 自动化水平 ， 促进了矿山机电设 备的升级改造和安全经济效益 的提升 ，提高了矿井 的现代化管理水平． 其市场前景十分广阔。 参考文献 [ 1 ] 王荣华 ， 张燕斌． P L C技术在矿 山机 电控 制中应用研 究[ J ] ． 现代 商贸工业 ， 2 0 1 1 6 2 4 62 4 7 ． [ 2 ] 马洪亮． 简述 P L C技术 在矿山机 电控制 中的应用 [ J ] ． 机械 管理 开发 ， 2 0 1 5 1 1 8 91 9 1 ． [ 3 ] 王 淑文．P L C技 术在矿 山机电控制 中的应 用分 析[ J ] ． 能 源与节 能， 2 0 1 5 8 1 8 41 8 5 ． 作者简介 任 文洋 1 9 7 9 一 ， 男 ， 山西 临汾人 ， 2 0 1 5年毕 业于大同煤炭职业技术学院 ． 山煤集 团煤 业管 理有限公 司晋 南分公 司助理工程师。 投 稿 日期 2 0 1 6 一 O1 0 7