PLC在煤矿电气自动化过程中的运用

PLC在煤矿电气自动化过程中的运用

中国有色(沈阳)冶金机械有限公司辽宁沈阳110000

摘要:随着科技技术的进步,PLC技术在电气工程自动化领域上已经不再陌生,然而在科技进步的带动下也得到了广泛的应用和推广,为了能够实现PLC技术的合理使用,就要不断的对自动化控制系统进行强化,要先了解PLC技术的概述和主要优势,结合相关特点和电气工程的系统应用优势为主,来实现计算机应用,同时还要保证电气工程及其自动化控制系统的深入研究,为煤矿领域的生产效率和运用质量带来提高。

关键词:PLC技术;工作原理;电气自动化控制

前言

对于PLC技术来说,可以说是现代电气工程的应用的范畴,也是逐步延伸和进步的过程,为了能够实现电气自动化系统控制技术水平,就要避免传统技术的局限性,同时还可以结合现代PLC技术和传统技术水平进行差异对比,从而体现该技术对电气工程的有效价值,PLC不仅从技术上可以略胜一筹,还从应用程序和思维方式上将电气工程彰显的淋淋尽致,为此,电气工程的自动化水平需在PLC技术上来不断提升,同时也对电气工程行业的未来发展奠定了坚实的基础。

煤炭属于我国能源消费结构中的重要构成部分,从改革开放至今,我国的煤炭行业发展迅速,生产效率也在迅速提高。在新的市场经济形势下,人们对煤炭资源的质量和需求量均趋向严格化,煤炭企业必须依据诸多用户要求来满足我国煤炭市场需求,然而要想提高煤炭的质量及产量,就必须改善、完善煤炭生产技术和生产设备。所以,PLC控制技术已被广泛地运用到煤矿行业的生产、开发过程中,而且发挥了重要作用。

1.PLC技术的定义和应用优势

1.1PLC技术的概述

什么是PLC技术,从直观因素上来说它是一种可编程逻辑控制器,主要对有效的工业领域进行控制,通过计算机软件和数据统计及其输送结合起来的一种比较专业的自动化控制器,从性能和使用效率上得到了妥善的应用,在电子自动化生产中也得到了合理的发展。其次,就是PLC体系可以对储存器进行有效逻辑和编程,通过合理的数字对电气自动化控制系统进行管理,这样不仅可以完善传统控制器的繁琐,还可以通过其可靠性来降低能源损耗,使得整体的灵敏度都比较差。

1.2结合电气工程的应用,来分析PLC技术的优势

1.2.1针对PLC技术来说,从它的概述特点上可以明确电气工程的有效性,在整个辅助性电气的连接上,能够通过各个运行状态来完善操作,同时还有效控制合理性,在操作程度上大大提高了难度,但是plc技术从根本上完善的主要操作。

1.2.2对电气工程来说,需要通过合理的设计需求来完善,该技术主要通过上计算机来完善的储存系统,并进行合理的编程,因此在程序上,可以直接减少了环节设计,不仅可以降低人力的投入,还可以有效的降低成本费用,有效的降低了设计来源【1】。

2.PLC系统在煤矿控制过程的应用

2.1PLC在带式煤炭输送机中的使用

PLC在带式煤炭输送系统中具备重要作用。依据PLC系统的实际工作特点和机制,在皮带机输煤系统中引入PLC,既能极大地提升带式煤炭输送系统的运煤效率,又能避免煤炭输送过程中浪费电能。带式输送机主要是由信号处理系统及信号采集系统构成,前者则由PLC、人机界面和工控机界面组成。在矿井下运用PLC系统的效果较为显著,主要原因为矿井下环境较为恶劣,电磁干扰很强,而PLC的稳定性较高、配置较灵活,且对不良环境的适应性和抗干扰性均很强。PLC主要执行现场信号采集工作,然后根据针对性的运算来实时控制设备。模拟量输入模块、工控机和PLC共同构成了控制系统软件;PLC软件程序常包含系统保护、系统控制两类;操作系统则被分为自动操作和手动操作两种,自动操作系统主要借助工控机来启动、停止设备,手动操作系统则依靠操作员直接操作设备。

2.2在提升机中使用PLC技术

随着时代的快速发展和科学技术的不断进步,PLC技术也得到了逐步完善和更新,煤矿生产中使用的传统型提升机已无法满足新形势下煤矿开采的实际需求;而PLC技术的完善和发展为改造传统型提升机创造了便利条件,当前可以借助PLC技术改造提升机,其改造重点继电器。通常借助可编程控制器和大功率的晶闸管变流器这两个系统来改造传统提升机,具体改造步骤如下:第一,首选必须明确应保留传统提升机的哪些部件,例如直流电机或者其它部件,再运行试验过程中,无需更换能继续运用的部件,以此节约改造成本,避免发生浪费现象。第二,及时将旧操作台移走,合理地进行新操作台安置,再调整电枢回路,搞清楚转换刀闸状况,且依据真实状况添加刀闸,因而可较快地完成旧系统和新系统之间的转换工作;安全装完新系统后,不能即刻投入工作,尚需一段时间进行后期调试,调试新系统期间可以继续运用旧系统进行工作,如果新系统出现异常,可以用旧系统暂时替代新系统的工作,一般依据煤矿的实际生产状况决定传统旧系统的具体保留时间。

在改在PLC系统时,应重视技术人员的筛选问题,需尽可能选择长期工作的、经验丰富的技术人员,让他们参与PLC系统的改造工作,这样不仅能严格控制系统改造质量,还能及时发现并维修出现的故障。在安装PLC系统时应施行实时监控名,保障所有设备均处于正常运转状态,以节省新系统调试时间,提高新系统的调试质量和调试效率。在检测和校验传感器时,通过在线送电进行测试,便于实时监控测量参数;另外,还可借助可编程控制器对装卸载系统进行在线测试,以此缩短装卸载系统的调试时间,实现一次性调试多种系统,使复杂工作快捷化、简便化。

2.3在煤矿主排水泵中使用PLC技术

在煤矿主排水泵内使用PLC可以实现监控、远程通信、控制和保护等功能;另外,还能实现合理调度,主排水泵内由PLC构成的自控系统常由电控设备、机房设备、数据处理系统、通信接口及信号采集设备组成,自动控制系统又可分成如下三个方面:第一,机械设备层;第二,地面监控的主站层;第三,PLC控制层。PLC系统的功能一般较稳定,通常情况下都不会出现较大故障,在保护设备、诊断故障方面具备极强的完整性;此外,PLC系统还能实现人工控制,即便PLC系统发生故障后无法正常工作,也仍然可以启动排水泵;最后,该系统还能执行故障复位、系统界面切换和巡查等更。

2.4在主扇风机中使用PLC技术

主扇风机属于煤矿开采的重要设备之一,常通过自动和手动两种方式来控制通风机起停问题,这要求所有操作均应规范、合理,且确保安全。自动控制通风机模式的工作原理如下:PLC先得到工控机发出的指令,再依据程序设定进行动作。在该自动系统中,PLC可以循环扫描各个输入点,读取温度巡检仪显示的继电器信号和风门状态;此外,PLC还可读取模拟量的输入信号,这些输入信号常包含震动参数、甲烷浓度参数等,获得参数后可以运用PLC检测数据,以比较警戒限额和数据,如果所得数据超过系统的警戒限额,PLC系统会自动报警。

2.5PLC在设备集控中的使用

PLC在煤矿设备的集中控制系统中的使用常体现在煤炭地面筛分和综采面设备集控系统中,煤矿综采面常包括带式输送机、破碎机、转载机、采煤机等多种设备。依据煤矿综采面的实际生产工艺,运用PLC能集中监视设备运行状态和参数,并集中控制设备开始、停止。在煤矿设备集控系统中运用PLC既能确保综采过程的安全,又能节约生产成本、提高煤矿企业的生产效率。煤炭筛分系统已广泛采用了PLC集控系统,因煤炭筛分系统囊括较多设备,当PLC集控系统主站建成后需要建立较多的系统分站;PLC各分站和主站之间的通讯可以有效集中控制地面筛分系统,集控系统的主要控制功能为逆煤流起车、顺煤流停车,同时还能监视设备的运行状态和运行参数,如果设备发生故障,集控系统怎会发出警报,以免煤堵塞。

3.PLC技术在电气工程自动化控制中的注意事项

3.1分析闭环控制的合理应用

3.1.1针对电气自动化控制系统来说,可以说涉及的电机方面问题比较多,为了能够完善其多元化,对电气自动化进行合理分析,对收集的方法来进行调整。其中最常见的是启动模式,可以说是从一个手动到自动的过程,对于PLC技术应用到电气工程自动化控制,最为常见的是闭环控制。

3.1.2PLC技术的闭环控制来说,主要涉及的问题大多数是以单位和测速及其调节,来保证电气工程转速工作的展开,使得电气调节器的实现合理性,例如在电气自动化控制系统中,传统的控制主要是通过手动操作的,然而在手动操作上需要通过模板来完善设备利用,在整体的运行效率上比较低,然而在自动化板块上,需要开启动力的状态,通过控制器的利用来实现效率的采集。

3.2PLC技术在顺序控制中的应用

对于PLC技术来说,顺序控制的应用主要是通过企业的需求和电气工程的控制来完善的,因此,需要将PLC技术作为有效的顺序控制器进行使用。同时也可以说顺序控制,是保证稳定性和安全性的根本,降顺序一一排序,只有这样才能保证PLC技术顺序控制器的使用效能充分地发挥出来,通过整体、编辑和控制及其设计来完善优化,只有这样才能使得自动化控制系统应用得到妥善,把传感及其远程控制等发挥其作用,只有这样才能实现PLC技术在顺序控制中的合理应用。

3.3开关量控制当面的应用

3.3.1针对电气工程及其自动化控制的运用来说,需要工作人员提前对工业领域进行合理的了解,通过PLC技术对有效的编程控制器进行运用,在编辑控制器上怎样才能完善运用,就要结合虚拟断电器来进行结合。

3.3.2开关量控制当面的应用,需要结合PLC控制体系运用来完成继电器的管控,只有这样才能避免短路,使得继电器正常应用。

3.3.3结合PLC技术的应用来有效的进行管理,需要经过不断的研究把自动技术切合的更加贴切,在整个自动切换体系进行有效融合,需要在系统运行中合理性,防止过慢的情况,只有这样还要不断的控制好整体运用效果及水平。

4.PLC技术在电气工程以及自动化控制中的未来发展方向

4.1对于PLC技术来说,为了完善其多元化,需要结合电气工程产品,在设计和制造上来完善应用环境,使得充分发挥其作用,再次对于电气工程及其自动化来说,还要完善机器与人之间的协调性,只有这样才能满足自动化控制的条件。

4.2PLC技术对于电气工程来说,需要涉及工业领域的专业性,结合计算机和储存编辑来健全大型PLC电气控制体系,PLC技术涉及的范围比较广泛,为了顺应科技技术的进步,就要在整个发展过程中,把计算机应用和系统控制进行结合,并有效控制好布局分布,使得电气自动化控制系统的应用能够智能化和安全化【2】。

结语

PLC技术在煤矿企业中的广泛应用,已有效推动了煤矿企业的发展和进步,通过分析各系统和设备中PLC的应用情况,可以知道PLC技术能有效提升煤矿电器自动控制系统的安全性、稳定性、生产效率,并降低各类设备的故障发生率,从而降低生产成本。我国现代化煤矿企业的建设步伐在逐渐加快,电气自动化技术的重要作用也更加凸显,煤矿企业既要建立自动化控制系统,还应与时俱进,紧跟时代步伐进行不断的提升和创新。虽然我国部分煤矿企业的电气自动化仍存在诸多不足,但建立煤矿企业自动化系统的发展方向和目标是明确无疑的。

参考文献:

[1]刘丽.煤矿电气自动化控制系统的优化设计[J].煤炭技术,2013,32(08):93-95.

[2]王华芳.煤矿电气自动化控制系统研究[J].能源与节能,2017(04):180-181.

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