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0392-2568898信息來源:鶴壁市華星礦山設(shè)備有限公司 | 發(fā)布時(shí)間:2022-07-21 | 訪問次數(shù):531
張棟
摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PLC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),并具備了使用簡便、穩(wěn)定性好、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成化程度較大等優(yōu)勢。目前,它受到了煤礦開采行業(yè)的高度重視,并獲得了高度贊揚(yáng)。本文主要從技術(shù)簡介及工作原理出發(fā),進(jìn)而總結(jié)了PLC煤礦機(jī)電控制技術(shù)應(yīng)用的有效策略,使得PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電控制的應(yīng)用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù)煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)質(zhì)量控制
煤礦機(jī)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行是保證煤礦生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ),只有操作性能優(yōu)良的技術(shù)才能保證生產(chǎn)效率。而PLC以其獨(dú)特的生產(chǎn)優(yōu)勢,適用于煤礦機(jī)電系統(tǒng)的控制,取得了較好的應(yīng)用效果。
1 PLC技術(shù)簡介及工作原理
PLC技術(shù)是一個(gè)允許編輯邏輯的控制器,主要由控制芯片、通信單元以及輸入輸出單元組成,實(shí)現(xiàn)了邏輯計(jì)算結(jié)果,發(fā)出相應(yīng)的指令幫助用戶控制程序。在實(shí)際過程中控制器也能按照規(guī)定的程序方式完成計(jì)算,從而直接控制相應(yīng)用戶。同時(shí)因?yàn)樵摽刂葡到y(tǒng)是可編程的,所以還具備了計(jì)數(shù)、定時(shí)等功能。
一般煤礦開發(fā)企業(yè)隨著工業(yè)機(jī)械化技術(shù)水平的日益提升,采用數(shù)字輸出和輸入方式來運(yùn)行和管理有關(guān)設(shè)備,使得煤礦開采行業(yè)整體技術(shù)水平提升[1]。以下關(guān)于這種技術(shù)的使用,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1 提高安全生產(chǎn)管理水平
為提高煤礦開采工作生產(chǎn)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,要改善傳統(tǒng)的煤礦開采工作中的半自動(dòng)操作方式。在操作過程中,操作者本人不需要較高的操作技能,操作流程比較簡單,調(diào)試環(huán)節(jié)也不需要改變硬件設(shè)備。此外,工作人員能夠根據(jù)煤礦機(jī)電的設(shè)備異常數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對性地調(diào)整,進(jìn)而保障員工生命財(cái)產(chǎn)安全。
1.2 性價(jià)比高
在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中由于職工數(shù)量龐大,生產(chǎn)效能相對低下、員工勞動(dòng)力成本低等都會(huì)影響生產(chǎn)效率。而且在工作過程中,因?yàn)榈叵颅h(huán)境以及設(shè)備控制問題,由此產(chǎn)生的重大安全事故多了起來,也給企業(yè)帶來更嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,這些都將威脅到公司的生產(chǎn)效益。而PLC技術(shù)在煤礦開采中的廣泛應(yīng)用,可以對煤礦開采工作的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控,加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)管理,減少人力成本,降低重大安全事故的發(fā)生率,從而可以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
1.3 具有更高的安全性
PLC技術(shù)在煤礦開采工作中廣泛運(yùn)用,可以更高效地管理煤礦開采工作機(jī)械設(shè)備,從而大大提高機(jī)械設(shè)備的工作效能以及產(chǎn)品質(zhì)量。此外,PLC技術(shù)對煤礦機(jī)電設(shè)備控制,可以改善系統(tǒng)的抗干擾能力。
2 PLC控制系統(tǒng)工作原理
PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用中,主要包括輸出刷新環(huán)節(jié)、程序執(zhí)行環(huán)節(jié)和采樣輸入環(huán)節(jié)。下面分別討論三個(gè)環(huán)節(jié):
首先是輸入:該環(huán)節(jié)主要是操作系統(tǒng)由CPU掃描,獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù),然后將其存儲在系統(tǒng)中,存儲的數(shù)據(jù)會(huì)存放在系統(tǒng)的相應(yīng)部位,為后續(xù)工作做鋪墊。如表1所示,這是PLC技術(shù)主要的技術(shù)指標(biāo)。
第二,在程序執(zhí)行環(huán)節(jié),PLC技術(shù)人員可以根據(jù)階梯式流程圖進(jìn)行四個(gè)具體方向的數(shù)字化掃描工作,從而完成不同類型的邏輯解算流程,解算的數(shù)據(jù)大都會(huì)保存在存儲器中,再通過多種控制計(jì)算,形成控制輸出的數(shù)據(jù)信息。為直觀完整的反映出邏輯解算流程,工作人員可以有針對性地篩選顯示設(shè)備,對系統(tǒng)整體控制運(yùn)行流程中顯示出的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的監(jiān)控,將這些重要的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確反映給工作人員,因而使得所反映的數(shù)據(jù)可以保持一致,使得整體控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其故障[2]。
第三,輸入輸出刷新階段:在這個(gè)階段,PLC技術(shù)人員對接收的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類,然后執(zhí)行時(shí)控制器將會(huì)對控制器對象和所接收到的信息,快速的加以識別,然后再執(zhí)行相關(guān)的操作。
對該電路系統(tǒng)的主要注意事項(xiàng)是相關(guān)人員需要對管理系統(tǒng)提供的信息或指令進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整[3]。如圖1所示。
3 PLC技術(shù)在煤礦機(jī)電質(zhì)量控制中的有效措施
3.1 提高控制系統(tǒng)的運(yùn)用
電力輸送的核心裝置不同于傳統(tǒng)的繼電器等電氣元器控制方法,控制方法較為簡單,保障了控制系統(tǒng)的運(yùn)用效率。目前常規(guī)的控制方法比較不好的地方是這些操作方法都會(huì)對電子元件的使用年限產(chǎn)生負(fù)面影響,而將PLC控制導(dǎo)入至煤礦電氣控制的提高控制系統(tǒng)中,則能夠高效的增加提高機(jī)電的控制精度。同時(shí)PLC控制技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)電質(zhì)量控制中可以根據(jù)煤炭的運(yùn)輸狀況,隨時(shí)對出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整,不僅促使機(jī)電系統(tǒng)的速度提升,而且使得機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到保障。
除此之外,PLC技術(shù)應(yīng)用于外接電路能夠幫助工作人員對輸入信息進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測,及時(shí)監(jiān)控罐籠和箕斗勻速運(yùn)行情況,如果出現(xiàn)故障也會(huì)及時(shí)停機(jī)行車[4]。
3.2 PLC技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的注意事項(xiàng)
首先,在PLC裝置使用過程中務(wù)必注意報(bào)警系統(tǒng)。在監(jiān)測設(shè)備的配合下,人員可以通過遠(yuǎn)距離監(jiān)控室跟蹤煤炭開采工作的全過程狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦開采過程中存在的問題并處理。假如出現(xiàn)高溫和潮濕超過PLC控制器范圍內(nèi),其緊急反應(yīng)機(jī)構(gòu)將會(huì)及時(shí)啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制,聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場和其他緊急處置機(jī)構(gòu),從而引導(dǎo)人員撤離,最大限度保障人員的生命安全。為防止PLC控制器應(yīng)用項(xiàng)目中發(fā)生其它情況,技術(shù)人員應(yīng)該提高對軟件調(diào)試項(xiàng)目的關(guān)注,通過由專門的軟件工程技術(shù)人員進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施,盡量把煤礦開發(fā)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的突發(fā)現(xiàn)象和一般狀況考慮其中,在此基礎(chǔ)上編寫處理程序,能夠有效提升其效率,其應(yīng)付系統(tǒng)故障的水平將會(huì)顯著提升。另外,當(dāng)煤炭開采現(xiàn)場發(fā)生其它情況時(shí),軟件開發(fā)技術(shù)人員和現(xiàn)場人員應(yīng)當(dāng)提高對梯形圖編程的認(rèn)識,采用模擬實(shí)驗(yàn)等各種手段檢驗(yàn)其操作有效性,證明無誤后再將數(shù)據(jù)保存在PLC的存儲單元內(nèi),以幫助機(jī)電設(shè)備的操作以正確形式進(jìn)行,不斷改善設(shè)備運(yùn)行品質(zhì)[5]。
另外,有關(guān)單位還需要提高對操縱室主站管理的重視,以便減少其對機(jī)電設(shè)備主電路的影響,能夠選擇提高主要控制回路效率,使其效率發(fā)展到極限,進(jìn)而提升其整體管控效率。最后,除了要提升其整體處理效能,有關(guān)的技術(shù)人員還需要提高對數(shù)據(jù)信息收集與管理工作的重要性,并根據(jù)在站點(diǎn)管理及與傳感器信號對接處理等工作進(jìn)行過程中存在的問題,來進(jìn)行綜合維護(hù)管理工作,并及時(shí)地將各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息存儲在固定地點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合科學(xué)管理,設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量當(dāng)然就會(huì)大大提高,也能帶來更高的效益。
4 煤礦機(jī)電控制體系應(yīng)用PLC技術(shù)的領(lǐng)域
4.1 絞車控制系統(tǒng)的運(yùn)用
PLC技術(shù)普遍可以運(yùn)用到絞車控制系統(tǒng)中。絞車控制器的結(jié)構(gòu)包含:控制電路、高壓主電路和行程測量電路,一般配有清晰的人機(jī)交互顯示界面,能夠及時(shí)地對流程中提供的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精確抓取,幫助絞車控制器的特性得到充分發(fā)揮。采用智能化管理,能夠很大程度上減少絞車操作流程中所遭受的沖擊力。
除此以外,PLC控制還具備了調(diào)節(jié)絞車控制系統(tǒng)機(jī)械輸入速度,并決定能源的再生力量,將信息數(shù)據(jù)收集間隔限制在50 ms,所提供的數(shù)據(jù)信息會(huì)受到上提和分權(quán)化速度限制,上傳給PLC控制器數(shù)據(jù)庫中,使得所獲取的程序形成控制信號,保障絞車系統(tǒng)運(yùn)行情況得到準(zhǔn)確地控制。相關(guān)人員利用對絞車系統(tǒng)的特性對運(yùn)行的資源進(jìn)行有效管理,可以減少絞車控制器的消耗量。在絞車控制系統(tǒng)的運(yùn)用中相關(guān)人員可以利用PLC控制技術(shù)對絞車運(yùn)動(dòng)過程出現(xiàn)的異常問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,然后作業(yè)部門再加以管理,經(jīng)過一連串的管理活動(dòng),會(huì)給煤礦公司帶來良好的效益[6]。
4.2 壓縮空氣機(jī)組的使用
PLC技術(shù)在壓縮空氣機(jī)組中也得到應(yīng)用,其是機(jī)組內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。在傳統(tǒng)壓縮空氣設(shè)備計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系的運(yùn)行過程中,主要凸顯出檢測精準(zhǔn)度低、抗干擾能力不強(qiáng)等問題,合理引入PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)控制設(shè)備、單片設(shè)備的高效處理,與此同時(shí),結(jié)合全壓縮空氣設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn),可以針對其工作期間創(chuàng)建相應(yīng)的安全維護(hù)系統(tǒng)。在煤礦產(chǎn)業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程中,壓縮空氣設(shè)備是不可或缺的動(dòng)力設(shè)備之一。
4.3 運(yùn)膠帶機(jī)方面的應(yīng)用
傳統(tǒng)的膠帶輸送機(jī)所使用的控制系統(tǒng)方法大多為人工控制方式,在運(yùn)輸系統(tǒng)停止輸送后,操作員就必須進(jìn)行調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的輸出電壓,保障制動(dòng)片與閘瓦達(dá)到相應(yīng)地接觸,但需要注意的是,這種控制系統(tǒng)的方法會(huì)產(chǎn)生大的熱量,如果不加以控制,嚴(yán)重地會(huì)對煤礦造成危害。而PLC控制技術(shù)運(yùn)用在膠布運(yùn)輸中可以有效改善膠帶運(yùn)輸機(jī)制動(dòng)片的運(yùn)行情況。膠帶運(yùn)輸終止時(shí),利用間歇式監(jiān)控手段可以減少熱量的消耗,保障該系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到大幅度的提升。
4.4 井下風(fēng)門方面的應(yīng)用
PLC技術(shù)在提升了礦井開發(fā)效益的同時(shí),還能夠減少許多井下風(fēng)門的安全隱患,從而減少了安全事故的產(chǎn)生。主要運(yùn)用壓差在風(fēng)門口設(shè)置一小窗口,確保井下風(fēng)門的安全性,實(shí)現(xiàn)通氣的有效性。采用以上方法,能夠改善換氣效果,使兩側(cè)氣壓趨向均勻,確保工作的安全性。
5 結(jié)語
綜上所述,由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,生產(chǎn)生活對電能等資源的需求逐漸大增,因此,為適應(yīng)人們對日益增長的能源需求,需要進(jìn)一步提高對煤炭資源利用的效益與品質(zhì)。PLC技術(shù)對煤炭資源的廣泛使用,可以促使煤礦開采工作質(zhì)量和效率得到保障,進(jìn)而推動(dòng)我國煤礦開采行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
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