摘要：在我国重工业产业的发展中，选矿行业占据的地位非常高。选矿行业在有色能源生产中消耗的能量非常之大，而且选矿行业在生产过程中需要的设备种类也非常多，不但如此，对设备的质量和性能要求标准也很高。选矿行业在对一些电机，风机，泵等这些设备的使用过程中，需要消耗大量的电能作为生产支撑。但目前我国大力推行能源节约，那么，选矿行业在当下要考虑的就是，不影响选矿行业生产力的基础上，最好能够选择恰当经济的方式，来降低能源的使用效率。PLC和变频器的应用，在一定程度上有效地解决了这个问题，促进了选矿行业的发展。本文主要针对选矿设备中PLC以及变频器的应用展开分析。
关键词：选矿设备；PLC；变频器
引言：
选矿企业在对设备的使用中有着较高的要求，选矿机械要求设备自身具有一定的过载能力，还要具备较高的动态响应，同时在生产过程中，还应当降低对能源的消耗，不影响生产工作效率。在这一基础上，自动化设备成了最主要的选择，诸如，PLC和变频器。这两者的有效结合在选矿设备中的应用，能够增加自动化设备的运行水平，还可以起到节能增效的效果。PLC通过对变频器的有效控制，不仅可以提高对能源的利用率，还可以优化选矿行业的生产能力，提高选矿企业的经济效益，促进社会生产力的发展。
一、PLC及变频器在选矿设备中的应用价值
PLC和变频器的应用在选矿行业中越来越广泛，而且深受选矿企业的喜爱。但是，PLC与一般的变频器之间相结合，是无法有效地解决很多电机驱动在同一负载时，所出现速度无法同步的问题。因而，由于选矿行业自身所具有的特殊性，一些设备制造的厂家，专门针对选矿行业的特点，研发出了专门适用于选矿企业应用的变频器。针对选矿企业所研制的变频器，它自身具有自动平衡功率的作用，可以解决多电机驱动同一负载出现速度无法同步的问题，给选矿企业带来了新的发展，提高了生产工作的效率。这种变频器，采用的是比较先进的控制技术，在起动时耗费的电流较小，而且起动过程中的速度和运行都比较稳定。
与其他机型比起来，PLC更胜一筹。不仅是因为PLC自身所实现的自动控制系统的结构比较灵活，而且想要对该系统的功能进行扩展，也是一件非常容易的事情。PLC在使用的过程中，使用方法比较简单，即便是并不具备计算机知识的人，也可以掌握PLC的编程方式[1]。在现场进行调试时比较容易，而且开发周期非常短，大力节省了时间。更重要的是PLC自身具有很强的抗干扰性能，有着非常可靠的运行能力，更优秀的是，不管在多么恶劣的工作环境下，PLC都能够正常运行。PLC和变频器在选矿设备中的应用，能够给选矿行业节省很大一部分成本支出，增强他们对系统控制的灵活性，加大选矿行业的生产效率，从而提高选矿行业的经济效益发展，对选矿行业来说，PLC和变频器有效结合的应用是非常好的选择。
二、选矿设备中PLC及变频器的实际应用
选矿领域中，球磨机给矿电机和矿浆池泵电机的变频自动控制，是应用比较广泛的一种。对于球磨机来说，它在给矿方面的使用，不管是采用圆盘给矿，槽式给矿机，还是摆式给矿，皮带脱料给矿等等，电机的使用功率，一般都在30KW以下，便可以满足生产需求。本文对此加以介绍。
（一）PLC和变频器的型号选择
和众多的设备一样，PLC自身也是需要根据型号划分为很多种类的。在不同的使用环境中，PLC的性能，结构形式，以及编程方式等等，它们之间都有很大的区别，它们的设计和侧重点，会根据使用场合的不同有很大的差异。想要发挥PLC在选矿设备中应用的最大作用和价值，PLC型号以及功能的合理选择就显得非常重要，而且适合的PLC还能够提高PLC控制系统的技术经济指标。在对PLC进行选择的时候，要对PLC的型号，以及自身的容量，还有电源，和一些通信联网能力，以及特殊的功能模块等几个方面进行考虑和抉择。要使PLC满足功能要求，并且保证它的可靠性，而且还要方便维护，选择时一定要综合考虑性价比最高的PLC。
在进行变频器的选择时，就要考虑到电动机所带负载的类型，和电动机自身的结构形式，还有容量，电动机的运行状态对此也有着一定的影响。作为系统设计中的重要环节，变频器作用的有效发挥在造型方面是不会有什么影响的。最重要的就是变频器自身功能的特性，要能够对工艺要求所有保障。电动机的结构形式和容量，在选择变频器时有着很大的决定性。要对变频器所驱动的负载特性，以及电动机的运行状态有深入的了解，才能够根据不同电动机自身的特点，来选择恰当适用的变频器[2]。
（二）系统改造的说明
在选择合适的PLC和变频器之后，再利用PLC控制技术和变频调速技术对球磨机的拖动系统进行改造。改造之后，就能够满足球磨机的大起动转矩、低速运行的特点，使球磨机实现运行速度可以进行连续调节的功能。而且在起动电机时，并没有再出现冲击电流，起动力距也满足要求，还能够使保护功能的完善。通过PLC对变频器的有效控制经过改造之后的设备，可以实现自动控制功能，也可以克服球磨机在惯性下引起的电压回声，从而就能够使设备的运行处于正常的状态中。即使工艺控制质量有所保障，还能够给选矿企业节省一定的成本。
对于变频器调节自动电压的功能，在负载无关的情况下，仍然可以使电机效率保持在最高中。
另外，变频器故障和现场其他故障的实时监控，以及系统的远程控制和监控功能，都可以通过PLC来实现。
系统原理如下图所示：
三、抑制系统干扰
任何设备的运行，多少都是会受到外在和内在环境的干扰的，这种 干扰会影响设备自身的运行效率，从而就会影响到企业的生产成果和经济效益。在选矿设备张，主要的干扰因素是谐波干扰，为了防止这种干扰因素对选矿行业整体的生产工艺造成影响，就要采取一定的手段进行干扰抑制。传导干扰的解决方式，主要是在电路中把传导的高频电流进行隔离，或者过滤掉。抑制这种干扰因素的方式，只要有以下几种：
1.变频器的输入和输出两侧，可以安装隔离变压器，或者是谐波滤波器。这两种设备的安装，能够有效地起到抑制谐波的作用。谐波滤波器的组成成分要是LC型，才能够对谐波进行吸收，加强电源和负载的阻挡抵抗力，继而达到抑制谐波的目的。
2.在供电电源方面，一定要使控制系统与其他设备的供电电源之间相互独立，如果不能够满足这一要求，那就要在PLC与变频器和其他用电设备的输入一方来安装隔离变压器，从而对谐波电流的流通渠道进行切断，实现抑制系统干扰的目的。
3.切断辐射干扰，还应当在使用PLV信号线时选择屏蔽线，并且和变频器主回路控制线要错开至少二十厘米以上的距离，才能够起作用。
4.对于控制系统的线路使用，要用粗短的，专用的接地线，和其他电器设备的地线要分开，完成这些要求，才能够对系统的干扰因素进行有效控制。
四、结束语
从以上的描述内容我们可以看出，在各种科学技术的不断研发，以及我国重工业生产的发展下，工业控制技术将会越来越先进。PLC和变频器类型的丰富，使得他们的应用领域，不仅仅在选矿设备中发挥巨大的功效，还将被应用在很多的领域当中，从而发挥更大的功效，给我国工业发展带来更好的前景。在社会生产力的不断提升下，人们对于这些技术的应用要求也在上升，这会使PLC和变频器在科技发展的带动下不断地完善。
参考文献
[1]李春晖.PLC及变频器在选矿设备中的应用研究[J].科技创新导报,2012,30:69.
[2]陈夕松，王露露,王志生.基于在线粒度的球磨机自动控制及台时能力优化 [J].金属矿山,2015(2).
基金项目：青海省科技支撑计划项目资助（2015-SF-122）；青海省创新平台专项基金（2016-GX-G02）。
论文作者:彭锋1,杨长平2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：变频器论文; 设备论文; 行业论文; 干扰论文; 谐波论文; 球磨机论文; 青海省论文; 《电力设备》2018年第19期论文;