基于礦山電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)應(yīng)用的探究

張爵明

（安徽霍邱縣范橋鎮(zhèn)安徽金安礦業(yè)有限公司，安徽 六安 237471）

PLC是指可編程邏輯控制器，在特定的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下衍生的一種數(shù)字運(yùn)算可操控電子技術(shù)，用戶(hù)可根據(jù)生產(chǎn)需求，在進(jìn)入端口執(zhí)行制定的邏輯控制計(jì)算、生產(chǎn)順序調(diào)整、技術(shù)等操作指令，并通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出或輸出機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。基于當(dāng)下礦產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，目前PLC技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到礦山電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中，并在應(yīng)用過(guò)程中具備較為良好的礦干擾性能，在礦山施工現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)控制裝置發(fā)出的指令掃描特定礦區(qū)資源，并監(jiān)控區(qū)域礦產(chǎn)資源賦存狀態(tài)，結(jié)合PLC技術(shù)具備的獨(dú)立運(yùn)算邏輯，執(zhí)行掃描指令，根據(jù)礦山開(kāi)采現(xiàn)狀完成自動(dòng)化生產(chǎn)的邏輯運(yùn)算，記錄自動(dòng)化生產(chǎn)裝置與設(shè)備的全記錄結(jié)果，統(tǒng)一格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，將終端輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)反饋給主機(jī)，進(jìn)而科學(xué)合理的操控電氣自動(dòng)化設(shè)備[1]。

基于PLC技術(shù)具有的維修簡(jiǎn)單、通用性高等優(yōu)勢(shì)，目前針對(duì)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)受到了有關(guān)部門(mén)的重點(diǎn)關(guān)注，可改善傳統(tǒng)自動(dòng)化控制領(lǐng)域無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，通過(guò)終端反饋的數(shù)據(jù)，輔助有關(guān)工作人員完成設(shè)備的維修、多元化數(shù)據(jù)的檢索。為了更加良好的掌握PLC技術(shù)的應(yīng)用，下述將開(kāi)展PLC技術(shù)在礦山電器自動(dòng)化控制中應(yīng)用的詳細(xì)研究。

1 基于礦山電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)應(yīng)用的探究

基于PLC技術(shù)特點(diǎn)，分析技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化應(yīng)用流程[2]。如下圖1。

如圖1所示，當(dāng)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)，PLC技術(shù)開(kāi)始自動(dòng)工作，結(jié)合礦區(qū)外部環(huán)境監(jiān)測(cè)礦山設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，分析是否存在設(shè)備運(yùn)行故障，清除故障開(kāi)始控制，檢測(cè)控制位置是否準(zhǔn)確，結(jié)合礦山勘查過(guò)程及時(shí)調(diào)整技術(shù)的控制方向，直到自動(dòng)控制程度完成循環(huán)控制，輸出控制數(shù)據(jù)。

1.1 礦山電氣自動(dòng)化運(yùn)輸調(diào)速

膠帶設(shè)備是礦山電氣自動(dòng)化控制的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于傳輸?shù)V山開(kāi)采資源的傳遞，在發(fā)電機(jī)與耦合裝置的驅(qū)動(dòng)下，PLC技術(shù)的應(yīng)用為其增加了智能化調(diào)頻功能，在確保電氣裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，為了避免空載對(duì)電力資源的浪費(fèi)，以此通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)，將調(diào)頻通信模塊引入到礦山電氣自動(dòng)化控制中，不僅可將獲取學(xué)生帶式傳輸數(shù)據(jù)傳遞至前端顯示區(qū)域，進(jìn)而可確定電氣運(yùn)行中輸出的直流電流電壓，調(diào)整本地傳輸裝置。此外，在自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)添加PLC通信，獲取礦山的地質(zhì)條件與通訊路徑，將遠(yuǎn)程CBN常規(guī)化模塊引入控制中，讀取標(biāo)簽信息，創(chuàng)建接收指令，編輯接收周期，提高識(shí)別礦山數(shù)據(jù)的安全性[3]。

控制數(shù)據(jù)傳輸端斷流為學(xué)生5mA～15mA，調(diào)整變頻參數(shù)，輸入電氣自動(dòng)化運(yùn)輸精度值，在線(xiàn)校準(zhǔn)礦山電氣數(shù)據(jù)。區(qū)別動(dòng)態(tài)調(diào)速與靜態(tài)調(diào)速，控制數(shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信，定期數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的電流為40A～70A，若傳輸電流在控制范圍內(nèi)，保持當(dāng)下傳遞速率，若超出控制范圍持續(xù)超過(guò)2min以上，表示基帶磨損較為嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)加大對(duì)運(yùn)輸速度，不斷調(diào)整運(yùn)輸速度確保電氣的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1 PLC技術(shù)在礦山電氣自動(dòng)化應(yīng)用流程

1.2 礦區(qū)生產(chǎn)模擬變量調(diào)試

礦山電氣自動(dòng)化中最為直接表達(dá)的數(shù)據(jù)是電流電壓等變量，同時(shí)在礦山生產(chǎn)過(guò)程中存在許多連續(xù)變化的量同樣為模擬變量，為了確保對(duì)變量的精準(zhǔn)化調(diào)試，應(yīng)用PLC技術(shù)處理待處理變量參數(shù)，實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換[4]。

改變繼電設(shè)備運(yùn)行電路，在控制單臺(tái)設(shè)備的基礎(chǔ)上完成對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的控制，獲取礦山電氣自動(dòng)化運(yùn)行中多種數(shù)據(jù)信息，提出數(shù)據(jù)集合中存在的特征，根據(jù)可操控?cái)?shù)字技術(shù)識(shí)別電氣運(yùn)行故障，通過(guò)故障定位、故障診斷、故障處理等方式完成對(duì)自動(dòng)化電氣的故障處理。分析多種模擬變量中調(diào)試范圍，降低人工控制耗費(fèi)的人力物力，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)生產(chǎn)模擬變量的調(diào)試。

1.3 礦山電氣自動(dòng)化運(yùn)行邏輯控制

PLC技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循相應(yīng)的原則，分別為：易于維護(hù)、易于擴(kuò)展、易于升級(jí)、便于操作、人機(jī)界面友好、控制軟件組態(tài)合理、功能完善、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等。礦山電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要由控制箱、PLC主站、通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)、檢測(cè)設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)子站等組成，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)礦山全部運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，PLC主站能夠完成對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算，對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行有效協(xié)調(diào)[5]。PLC技術(shù)不僅可對(duì)電氣自動(dòng)化運(yùn)行實(shí)施直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行的曲線(xiàn)圓周控制，給予機(jī)構(gòu)配置角度分析，PLC生產(chǎn)廠(chǎng)的大多數(shù)產(chǎn)品具有運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)控制功能[6]。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)子站可做到同時(shí)負(fù)責(zé)礦山電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)及數(shù)據(jù)的采集與控制。在礦山風(fēng)門(mén)過(guò)程中，由于風(fēng)力阻力過(guò)大，容易造成礦山風(fēng)門(mén)的破壞。引入PLC技術(shù)設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化運(yùn)行天窗，當(dāng)出現(xiàn)兩側(cè)風(fēng)壓過(guò)大的情況時(shí)，打開(kāi)風(fēng)門(mén)平衡兩側(cè)壓力，PLC控制氣閥與氣缸避免受到風(fēng)阻導(dǎo)致氣門(mén)損壞，當(dāng)氣閥開(kāi)啟時(shí)，利用PLC控制風(fēng)門(mén)開(kāi)啟角度，降低損失，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的有效應(yīng)用[7]。PLC技術(shù)的可靠性較高，可以在強(qiáng)電磁干擾、振動(dòng)、潮濕、高溫、粉塵等情況下運(yùn)行。

2 結(jié)語(yǔ)

本文從3各方面，基于PLC技術(shù)，開(kāi)展了礦山電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的研究。通過(guò)本文分析可知，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中具有良好的適用性，對(duì)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，可在市場(chǎng)中應(yīng)用的范圍越來(lái)越大，為了進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)速度，相關(guān)部門(mén)應(yīng)提高對(duì)技術(shù)的研究速度，加大調(diào)研經(jīng)費(fèi)的投入，從多個(gè)方面分析技術(shù)的可持續(xù)使用能力，充分發(fā)揮技術(shù)的多種功能，為PLC技術(shù)在市場(chǎng)的廣泛應(yīng)用提供專(zhuān)業(yè)化指導(dǎo)。