PLC技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

王子亮 麥強(qiáng)

丹東東方測(cè)控技術(shù)股份有限公司 遼寧丹東 118000

PLC屬于數(shù)字操作運(yùn)行下的電子信息系統(tǒng)，利用可編程控制器達(dá)到對(duì)不同生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)化、自動(dòng)化調(diào)控，此設(shè)備可以代替繼電器功能，達(dá)到對(duì)機(jī)電裝置的全方位控制。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體包括：擴(kuò)展接口、電源模塊、CPU、輸入出接口等，不同結(jié)構(gòu)間利用數(shù)據(jù)線來(lái)聯(lián)系，實(shí)際的 PLC系統(tǒng)又包括模塊狀結(jié)構(gòu)與固定狀結(jié)構(gòu)，前者主要涵蓋電源、中央處理器、機(jī)架等，后者則包括 CPU板、顯示面板等。

1 PLC 控制技術(shù)在礦山電氣設(shè)備應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

1.1 使用方便快捷

要求礦山電氣設(shè)備使用的控制技術(shù)方便快捷，操作難度不大，節(jié)省人力成本，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。PLC控制技術(shù)在設(shè)計(jì)上，就考慮到了快捷性和便利性的要求，因此優(yōu)化了操作，省略了很多操作步驟。在礦山電氣設(shè)備中使用 PLC 控制技術(shù)，能大大提高電氣設(shè)備的效率，讓礦山開(kāi)采更加快捷便利，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)率。隨著 PLC 控制技術(shù)近些年在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的普及，PLC 控制技術(shù)應(yīng)用的成本降低了，這為很多中小型礦山開(kāi)采和生產(chǎn)企業(yè)提供了應(yīng)用PLC 控制技術(shù)的可能。PLC控制技術(shù)的應(yīng)用不僅僅會(huì)提高單個(gè)礦山生產(chǎn)企業(yè)的效率，并且還能夠?qū)φ麄€(gè)礦山生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)生積極的影響。

1.2 適應(yīng)能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好

礦山電氣設(shè)備使用中會(huì)受許多因素的影響，出現(xiàn)問(wèn)題。但是應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)避免了這種情況。這是由于PLC 控制技術(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，就充分考慮到了礦山生產(chǎn)中的復(fù)雜情況，從而提高了PLC 控制技術(shù)對(duì)各種意外情況的抵御能力。在很多惡劣環(huán)境之下，PLC 控制技術(shù)還是能夠正常運(yùn)行，并且有效地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，保證管理人員正常開(kāi)展工作。

1.3 安裝與維護(hù)便捷

傳統(tǒng)電氣設(shè)備的控制技術(shù)，需要安裝相關(guān)配套設(shè)備以及軟件，整個(gè)安裝過(guò)程非常復(fù)雜，一方面考驗(yàn)安裝人員的技術(shù)和能力，另外一方面也影響著礦山生產(chǎn)的進(jìn)度。應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)，在安裝過(guò)程中，只需要根據(jù)安裝提示進(jìn)行，過(guò)程非常快捷。因?yàn)?PLC 控制技術(shù)本身的先進(jìn)性和優(yōu)良性，就能夠降低 PLC 控制技術(shù)在運(yùn)行之中所發(fā)生的各種故障，從而盡量降低發(fā)生問(wèn)題的可能性，便于后期維護(hù)和保養(yǎng)。PLC 技術(shù)無(wú)論是在安裝上，還是在后期維護(hù)上，都具有傳統(tǒng)控制技術(shù)所不具有的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處。

2 PLC技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 PLC控制系統(tǒng)在提升機(jī)的應(yīng)用

在礦山控制系統(tǒng)中由PLC系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制裝置，從而使提升機(jī)械高效率、智能化。具體應(yīng)用流程如下：①首先對(duì)提升機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，在運(yùn)行狀態(tài)良好的情況下，保留舊系統(tǒng)的直流主電機(jī)及提升機(jī)，安裝新的操作臺(tái)，調(diào)整、優(yōu)化電樞回路，通過(guò)多路插頭完成新舊控制系統(tǒng)的切換，從而達(dá)到控制提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑油泵的作用。②為了保障安裝質(zhì)量及安裝效率，由維護(hù)人員負(fù)責(zé)對(duì)提升機(jī)舊系統(tǒng)的改造和安裝、調(diào)試工作進(jìn)行監(jiān)管。在安裝時(shí)，管理人員要對(duì)井筒位置處的開(kāi)關(guān)及其他關(guān)鍵部位的運(yùn)行狀態(tài)密切觀察、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)修正，縮短了系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)間，同時(shí)保證了質(zhì)量。PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線調(diào)試裝卸系統(tǒng)、控制提升信號(hào)、測(cè)試空載和重載的運(yùn)行狀態(tài)等工作，大大減少了工作人員的工作量，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。③最后對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行空載試運(yùn)行，試運(yùn)行時(shí)間一般為2h，試運(yùn)行時(shí)所有機(jī)電設(shè)備停機(jī)?？蛰d試運(yùn)行成功后，可以開(kāi)始裝載試運(yùn)行，以達(dá)到全載自動(dòng)化提升。

2.2 PLC控制系統(tǒng)在選礦中的應(yīng)用

礦山選礦是礦山作業(yè)的第一步，同時(shí)也是礦山開(kāi)采生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而磨礦分級(jí)作業(yè)是礦山選礦中的重要步驟。在生產(chǎn)過(guò)程中，合理的磨礦分級(jí)安排可以節(jié)約選礦的生產(chǎn)成本，進(jìn)而降低能源消耗，提高生產(chǎn)的工藝指標(biāo)。因此，礦山企業(yè)需要對(duì)磨礦分級(jí)作業(yè)合理編排、不斷探究，尋求更加有效、合理的途徑和方法，實(shí)現(xiàn)磨礦分級(jí)作業(yè)的自動(dòng)化控制，這也會(huì)對(duì)礦山的開(kāi)采、生產(chǎn)工作產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

2.3 PLC 控制技術(shù)在礦山皮帶運(yùn)輸機(jī)上的應(yīng)用

皮帶運(yùn)輸機(jī)是礦山生產(chǎn)和開(kāi)采之中的重要設(shè)備，它能節(jié)約人力成本，提高礦山生產(chǎn)的效率。皮帶運(yùn)輸機(jī)以其自身的使用便捷、運(yùn)輸量巨大等優(yōu)點(diǎn)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都是礦山的重要設(shè)備。尤其是在煤礦生產(chǎn)之中，離不開(kāi)皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用。但在實(shí)際應(yīng)用之中，因?yàn)榉N種因素的影響，皮帶運(yùn)輸機(jī)也總會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題影響生產(chǎn)速度，有時(shí)還會(huì)造成人員傷亡。因此，皮帶運(yùn)輸機(jī)中必須采用 PLC控制技術(shù)，保證皮帶運(yùn)輸機(jī)安全高效運(yùn)行。

2.4 變頻器的調(diào)整

要想調(diào)控變頻器的頻率，要求 PLC控制器供應(yīng) 20 毫安的電流。第一步，可以將模擬量輸出模塊加在 PLC控制器內(nèi)部，設(shè)計(jì)參數(shù)，讓所傳出的電流大小為：4- 20 毫安，頻率在 0- 50Hz。第二步，調(diào)節(jié)變頻器的參數(shù)。對(duì)給定速度加以調(diào)整，使其進(jìn)入模擬量輸入模式，調(diào)整輸入精度，可以借助屏蔽絞線來(lái)聯(lián)系 PLC模塊和變頻器，從而達(dá)到在線校對(duì)的目標(biāo)，雙絞線聯(lián)系過(guò)程中也要注意切實(shí)接地，從而控制變頻器對(duì)所傳送的信息、數(shù)據(jù)等的不良影響。

2.5 膠帶機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)速

變頻機(jī)主要包括輕載、重載兩大模式，可以借助控制網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)來(lái)獲取本地膠帶機(jī)前級(jí)電機(jī)中的電能，其電流一般可以設(shè)計(jì)在50- 80 安，如果此電流處于此范圍，而且先后持續(xù) 2 分鐘，意味著膠帶機(jī)輕載運(yùn)行，對(duì)此則要調(diào)節(jié)本地電機(jī)頻率，達(dá)到 25 赫茲，運(yùn)行速度則要在 2.4 米 / 秒，如果前級(jí)電機(jī)電流大于 60A,而且持續(xù) 5 分鐘時(shí)，則意味著膠帶機(jī)重載運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

礦山電氣自動(dòng)化控制中 PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠提高礦山電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平，提高礦山設(shè)備的運(yùn)行效率，從而支持和促進(jìn)礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)采與合理開(kāi)發(fā)，從而支持礦產(chǎn)開(kāi)采自動(dòng)化、智能化，為礦業(yè)企業(yè)的發(fā)展提供有效的技術(shù)支持與保證，PLC 技術(shù)控制系統(tǒng)應(yīng)用于電氣設(shè)備，可以有效提升設(shè)備的運(yùn)行水平，確保礦業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。