自动化技术在矿山机电控制中的应用论文_葛世超

自动化技术在矿山机电控制中的应用论文_葛世超

大连大重机电安装工程有限公司 辽宁大连 116013

摘要:分析PLC技术的特点与结构分类及PLC的工作原理,简单论述PLC技术在矿山提升机改造、组合智能开关、井下风门自动启用中的应用。PLC技术在矿山机电控制中的应用极为广泛,不仅在本文论述的几方面得到了应用,而且在选煤厂集控系统、空气压缩机微机监控系统也有极多的应用。

关键词:自动化技术;矿山作业;机电控制;应用

引言

随着我国科技水平的不断提升,在煤矿产业中,矿山机电控制的自动化水平也逐步提高,自动化技术在矿山机电控制中的作用日益凸显,推动煤矿生产效率越来越高。而在自动化技术体系中,应用最为广泛、最具代表性的就是PLC技术。目前PLC技术已经在矿山机电设备控制中得到了广泛的应用,但是仍然存在一些问题,需要对PLC技术进行进一步改进。

1PLC技术概述

1.1PLC技术的概念界定

PLC技术的全称是可编程的逻辑控制器技术,这种类型的控制器是专门针对工业环境所设计的,其主要操作途径就是通过预先设计好的数字进行设备运算与操作,是一种自动化电子装置。在PLC控制器中,存储器能够进行编程,并存储有关命令执行的逻辑、运算顺序、算数和计数等内容。不仅如此,PLC控制器还能够通过数字式或者模拟式实现数据的输入输出,进而实现对矿山机电设备以及生产活动的控制。在运用过程中,需要注意的是:将PLC控制器与有关的外围设备按照具体的要求合成为一个完整的控制体系,从而可以有效地延伸PLC控制器的作用,实现PLC控制器的功能扩展。

1.2 PLC技术的功能

首先从PLC控制器的整个构成来看,主要有输入接口与输出接口、电源模块、外围设备的编程器、存储器、中央处理器以及扩展与外围设备的接口,在这些内部元件之间,主要通过数据和电源总线等方式进行数据交换。另外,PLC控制器还可以根据具体的设备需要,结合具体工作,对该设备进行控制,并执行编程语言命令,实现对该设备的操作。根据不同的结构形式,PLC控制器可分为模块式与固定式。其中模块式主要包括电源模块、内部存储器、机架、中央处理器和输入输出模块等,各模块之间以既定的规则来完成配置。

1.3 PLC技术的优势

在矿山机电设备的控制过程中,主要应用了PLC技术的自身优势,不管是在哪种类型的矿山机电设备或者煤矿生产过程中,PLC技术都有其十分显著的应用优势。这些优势主要是指PLC技术自身具有比较完善的功能、能够与多种系统进行结合、扩展的简便性、较强的实用性。正是由于PLC技术有如此显著的优势和应用价值,使得其在具体应用过程中能够满足多种工作需求,有效地实现矿山机电设备的控制。另外,PLC技术的便捷性也是其一个突出的优势。想要对PLC控制器进行应用,只需要简单的逻辑图或者编程语言即可,对编程的专业性要求不是很高。所以,PLC控制器的编程完全不需要编程人员进行专门的计算机专业知识学习,而且PLC控制程序的开发时间较短,其调试安装工作也不长。不仅如此,PLC控制器的程序能够进行在线修改,不需要进行装置拆卸。

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2自动化技术在矿山机电控制中的具体应用

2.1在螺杆空压机中的应用

螺杆式空压机在矿山机电控制中具有十分广泛的应用,由于螺杆式空压机具有较强的可靠性与实用性,因此正在逐步取代传统的空压机,成为矿山机电控制中应用的主要空压机。螺杆式空压机的运作过程主要包括吸气、密封与输送、压缩和排气4个主要环节。当螺杆在内部进行转动时,就会与壳体的齿沟相互啮合,从而使得空气能够从进气口吸入,同时吸入机油。在齿沟啮合面不断转动的过程中,螺杆式空压机会将吸入的油气进行密封并输送到排气口,然后在齿沟啮合间隙慢慢变小的作用下使得油气受到压缩。当齿沟啮合面转动到排气口时,受到压缩的油气就会被排出螺杆式空压机。如果在螺杆式空压机中设置变频器,就可以有效地调控螺杆转动的速度,从而对排气量进行控制。当排气量发生变化时,可以通过变频器来改变螺杆的转动速度,进而使得螺杆式空压机排气量回到正常的范围,以保持排气压力稳定,从而达到节约能源的目的。

2.2PLC技术在井下风门自动启闭中的应用

矿山机电控制中,大部分井下风门都通过人力操作启闭,然而井下负压较高,风门启闭操作难度较高,且有可能造成风门损坏。PLC技术联合红外传感器可对车辆动态信息进行检测,通过可编程控制器控制井下风门启闭,人力物力资源得到节约,行人以及车辆通行安全。风门两侧空气一般情况下存在一定压差,同时风门面积很大,开启压力约在40kg,而开启风门时压力骤然降至5kg,导致风门在人力作用下难以继续开启,开启难度较大。为解决这一问题,技术人员利用气缸传动来开启风门,通过小风窗开启风门,这一原理类似于电动风门。由系统发出控制指令,驱动电磁阀和油缸做活塞运动,实现风门的电动式开启。开启角达到90°时,风门就停止开启,此时行人与车辆即可同行。系统关闭风门时,发出控制指令,控制电磁阀换向转动,从而促使油缸活塞向回运动,风门在此驱动下转动并关严。

2.3运用PLC对下运胶带机的改造

在矿山的机电控制中,运用KZP盘式可控制装置的范围较广,它是由制动装置、电控系统以及液压站3个主要部分构成。其中制动装置可以利用制动阻力(与制动盘产生摩擦后形成)和外来力量对制动力实行改变。此装置具有较强的可控性,能通过传输带上的速度传感器以及电动机输出轴,读取出电动机的转速与传输带的速度,并将二者的数据信息利用显示器显示出来。如果设定数据值小于监测数据值,为确保系统的稳定性,可编程控制器会控制系统自动降低数据值,达到胶带降速的目的,如果设定数值大于监测数值,可编程控制器就会加大数值。

结语

根据上述分析得知,自动化技术在矿山机电控制中具有十分广泛的应用范围和显著的应用价值。随着我国工业化水平的不断提升和机械化水平的发展,自动化技术也迅速发展起来,并广泛应用到工业生产中,促使我国煤矿开采技术不断提高,开采效率不断提升。所以,我们需要对自动化技术引起重视,继续研究和开发,从而不断推动我国煤矿自动化技术的进步。

参考文献

[1]李红刚.自动化技术在矿山机电控制中的应用剖析[J].通讯世界,2015(11)285-287.

[2]王宝起,徐士伟,史书洋.PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].商品与质量,2016(10).9-11.

论文作者:葛世超

论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/13

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