策論P(yáng)LC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用價(jià)值

【摘要】PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，在礦山機(jī)電控制中應(yīng)用十分廣泛。本文作者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，首先簡(jiǎn)單對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行概述，然后從三大方面重點(diǎn)闡述了PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；礦山機(jī)電控制；應(yīng)用價(jià)值

隨著我國(guó)能源需求量的提升，礦山事業(yè)在不斷的發(fā)展，人們對(duì)于礦山機(jī)電自動(dòng)化的需求也日益劇增。PLC作為重要的自動(dòng)化控制器，系統(tǒng)組合十分靈便，并具備一系列的優(yōu)勢(shì)，在礦山機(jī)電控制中發(fā)揮了巨大的作用。

一、PLC技術(shù)的概述

一直以來(lái)，關(guān)于PLC的定義多種多樣。但是在國(guó)際電工中顯示，其屬于一種操作數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它通過(guò)可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型生產(chǎn)過(guò)程或機(jī)械的控制。其具有較高的可靠性、較好柔性等特點(diǎn)，便于系統(tǒng)組合，能夠?qū)崿F(xiàn)在線修改、編程語(yǔ)言等，在礦山機(jī)電控制中發(fā)揮了巨大的價(jià)值[1]。其中，關(guān)于PLC的結(jié)構(gòu)劃分如下表1所示：

二、PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用

（一）利用PLC技術(shù)改造礦山老舊提升機(jī)

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，人們利用可編程控制器以及大功率晶閘管變流器實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山老舊提升機(jī)的原繼電器控制改造，主要操作步驟如下：首先，保留直流主電機(jī)以及部分提升機(jī)機(jī)械，保證礦山老舊提升機(jī)的老系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行；搬移原有操作臺(tái)，設(shè)立新操作臺(tái)，調(diào)整電樞回路，添加轉(zhuǎn)換刀閘，利用新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換刀閘，實(shí)現(xiàn)對(duì)新老系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換工作；利用多路航空插頭來(lái)控制新老系統(tǒng)的切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油泵的控制工作。同時(shí)，在新系統(tǒng)調(diào)試期間，老系統(tǒng)仍舊可以繼續(xù)工作，以備新系統(tǒng)調(diào)試的不時(shí)之需，且在特殊情況下，老系統(tǒng)需要永久保留。其次，進(jìn)行改造安裝時(shí)，盡可能的選用將來(lái)的維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程參與，嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。且在安裝的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)電控監(jiān)測(cè)，密切監(jiān)測(cè)井筒位置開(kāi)關(guān)、行程以及不同的機(jī)械潤(rùn)滑制動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)等，科學(xué)有效的縮短新系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間；利用在線送電測(cè)試來(lái)監(jiān)測(cè)和校準(zhǔn)傳感器，保證其每個(gè)測(cè)量參數(shù)都和提升系統(tǒng)的實(shí)際相對(duì)應(yīng)；檢驗(yàn)老系統(tǒng)提升時(shí)每一部分持續(xù)的運(yùn)行過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一次性無(wú)誤地切換。然后老系統(tǒng)以及可編程控制器系統(tǒng)來(lái)提升裝卸載系統(tǒng)的在線調(diào)試工作，能夠?qū)崿F(xiàn)裝卸載及提升信號(hào)系統(tǒng)控制的一次性調(diào)試，有效的減少了全面調(diào)試工作量[2]。然后，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)傳動(dòng)回路中閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)各參數(shù)，促進(jìn)全系統(tǒng)空載以及重載測(cè)試運(yùn)的實(shí)現(xiàn)。最后，全礦井機(jī)電設(shè)備停產(chǎn)兩天，進(jìn)行全系統(tǒng)空載試運(yùn)行，合格之后進(jìn)行裝煤重載試運(yùn)行，最終成功改造礦山老舊提升機(jī)，實(shí)現(xiàn)全載全自動(dòng)方式的提升。

（二）利用PLC技術(shù)改造下運(yùn)膠帶機(jī)

隨著機(jī)電液一體化的實(shí)現(xiàn)，KZP系列盤式可控制動(dòng)裝置也被人們運(yùn)用在礦山機(jī)電控制中，其主要是由三部分組成：液壓站、制動(dòng)裝置和電控系統(tǒng)。其中，制動(dòng)裝置通過(guò)閘瓦與制動(dòng)盤摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，再借助于液壓站的調(diào)節(jié)作用改變制動(dòng)力。通常情況下，設(shè)備正常工作時(shí)正壓力為0，系統(tǒng)的油壓達(dá)到最大值，制動(dòng)閘處于松閘狀態(tài)，閘瓦與制動(dòng)盤之間有1.3mm左右的間隔；設(shè)備在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，首先分析工況，電液控制系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出控制的指令，設(shè)備自動(dòng)減小油壓實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制。理論上，當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)， 盤式可控制動(dòng)裝置的制動(dòng)頻率為10次/小時(shí)，且盤面溫度<150℃。液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙回路完全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ο逻\(yùn)帶式膠帶輸送機(jī)及時(shí)進(jìn)行軟制動(dòng)。KZP系列盤式可控制動(dòng)裝置利用電動(dòng)機(jī)的輸出軸以及輸送機(jī)上的速度傳感器來(lái)密切控制運(yùn)膠帶工作時(shí)的各項(xiàng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，然后由可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)顯示。通常情況下，當(dāng)所測(cè)數(shù)據(jù)大于正常運(yùn)行設(shè)定值時(shí)，可編程控制器能夠自動(dòng)減小供電電流，進(jìn)而控制制動(dòng)系統(tǒng)的油壓，實(shí)現(xiàn)膠帶減速；當(dāng)所測(cè)數(shù)據(jù)小于正常運(yùn)行設(shè)定值時(shí)，可編程控制器能夠自動(dòng)增大供電電流，進(jìn)而打開(kāi)閘瓦，利用動(dòng)態(tài)可控運(yùn)行機(jī)制，保證膠帶輸送機(jī)一直處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下[3]。

（三）利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動(dòng)啟閉

現(xiàn)階段，大多井下風(fēng)門都是由人工操作的。但是因?yàn)榫仑?fù)壓大，導(dǎo)致風(fēng)門的開(kāi)啟、關(guān)閉十分困難，且容易損壞風(fēng)門。研究者通過(guò)研究PLC技術(shù)，利用遠(yuǎn)紅外傳感器用來(lái)檢測(cè)車輛的動(dòng)態(tài)信息，可編程控制器實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動(dòng)啟閉，一方面節(jié)省了人力、物力，另一方面保證了車輛和行人的安全。通常情況下，風(fēng)門兩側(cè)的空氣存在一定的壓差，且風(fēng)門的面積很大，開(kāi)啟壓力大約為40kg左右，當(dāng)風(fēng)門開(kāi)啟時(shí)，壓力促減小為5kg，無(wú)法繼續(xù)開(kāi)啟，增加了風(fēng)門開(kāi)啟的困難。然而為了避免這一情況發(fā)生，另外有研究者通過(guò)設(shè)計(jì)了氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)門，在小風(fēng)窗的幫助下實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的開(kāi)啟。但是，分析我公司的井下風(fēng)門開(kāi)啟情況發(fā)現(xiàn)，和氣缸傳動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)門開(kāi)啟的工作原理類似，我公司利用電動(dòng)風(fēng)門，其主要工作原理：系統(tǒng)首先發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥帶動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)風(fēng)門開(kāi)啟，當(dāng)風(fēng)門開(kāi)啟角為90度時(shí)，停止開(kāi)啟，車輛和行人可以通行。關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，系統(tǒng)依舊發(fā)出控制信號(hào)，電磁閥換向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)油缸活塞向回運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)風(fēng)門轉(zhuǎn)動(dòng)，直至關(guān)嚴(yán)。

另外，PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及選煤廠集控系統(tǒng)中等都發(fā)揮了重要作用。其都是利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，有效的降低了礦山的人力、物力投資，促進(jìn)了礦山的發(fā)展。

小結(jié)

綜上所述，PLC技術(shù)已經(jīng)在潛移默化中滲透了整個(gè)礦山機(jī)電控制工作，為礦山帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)前PLC技術(shù)在礦山工作中具有廣闊的發(fā)展前景，值得人們繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

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