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        淺析PLC技術(shù)在煤礦機電質(zhì)量控制中的應用

        信息來(lái)源:鶴壁市華星礦山設備有限公司 | 發(fā)布時(shí)間:2022-07-21 | 訪(fǎng)問(wèn)次數:331

        張棟

        摘要:隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PLC技術(shù)已廣泛應用于各行各業(yè),并具備了使用簡(jiǎn)便、穩定性好、網(wǎng)絡(luò )系統集成化程度較大等優(yōu)勢。目前,它受到了煤礦開(kāi)采行業(yè)的高度重視,并獲得了高度贊揚。本文主要從技術(shù)簡(jiǎn)介及工作原理出發(fā),進(jìn)而總結了PLC煤礦機電控制技術(shù)應用的有效策略,使得PLC技術(shù)在煤礦機電控制的應用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

        關(guān)鍵詞:PLC技術(shù)煤礦機電控制系統質(zhì)量控制

        煤礦機電系統的安全運行是保證煤礦生產(chǎn)質(zhì)量的基礎,只有操作性能優(yōu)良的技術(shù)才能保證生產(chǎn)效率。而PLC以其獨特的生產(chǎn)優(yōu)勢,適用于煤礦機電系統的控制,取得了較好的應用效果。

        1 PLC技術(shù)簡(jiǎn)介及工作原理

        PLC技術(shù)是一個(gè)允許編輯邏輯的控制器,主要由控制芯片、通信單元以及輸入輸出單元組成,實(shí)現了邏輯計算結果,發(fā)出相應的指令幫助用戶(hù)控制程序。在實(shí)際過(guò)程中控制器也能按照規定的程序方式完成計算,從而直接控制相應用戶(hù)。同時(shí)因為該控制系統是可編程的,所以還具備了計數、定時(shí)等功能。

        一般煤礦開(kāi)發(fā)企業(yè)隨著(zhù)工業(yè)機械化技術(shù)水平的日益提升,采用數字輸出和輸入方式來(lái)運行和管理有關(guān)設備,使得煤礦開(kāi)采行業(yè)整體技術(shù)水平提升[1]。以下關(guān)于這種技術(shù)的使用,優(yōu)勢主要體現在以下幾個(gè)方面:

        1.1 提高安全生產(chǎn)管理水平

        為提高煤礦開(kāi)采工作生產(chǎn)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,要改善傳統的煤礦開(kāi)采工作中的半自動(dòng)操作方式。在操作過(guò)程中,操作者本人不需要較高的操作技能,操作流程比較簡(jiǎn)單,調試環(huán)節也不需要改變硬件設備。此外,工作人員能夠根據煤礦機電的設備異常數據進(jìn)行有針對性地調整,進(jìn)而保障員工生命財產(chǎn)安全。

        1.2 性?xún)r(jià)比高

        在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于職工數量龐大,生產(chǎn)效能相對低下、員工勞動(dòng)力成本低等都會(huì )影響生產(chǎn)效率。而且在工作過(guò)程中,因為地下環(huán)境以及設備控制問(wèn)題,由此產(chǎn)生的重大安全事故多了起來(lái),也給企業(yè)帶來(lái)更嚴重的經(jīng)濟損失,這些都將威脅到公司的生產(chǎn)效益。而PLC技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的廣泛應用,可以對煤礦開(kāi)采工作的生產(chǎn)設備實(shí)施遠程監控,加強煤礦安全生產(chǎn)管理,減少人力成本,降低重大安全事故的發(fā)生率,從而可以避免不必要的經(jīng)濟損失。

        1.3 具有更高的安全性

        PLC技術(shù)在煤礦開(kāi)采工作中廣泛運用,可以更高效地管理煤礦開(kāi)采工作機械設備,從而大大提高機械設備的工作效能以及產(chǎn)品質(zhì)量。此外,PLC技術(shù)對煤礦機電設備控制,可以改善系統的抗干擾能力。

        2 PLC控制系統工作原理

        PLC技術(shù)在煤礦機電系統的應用中,主要包括輸出刷新環(huán)節、程序執行環(huán)節和采樣輸入環(huán)節。下面分別討論三個(gè)環(huán)節:

         

        首先是輸入:該環(huán)節主要是操作系統由CPU掃描,獲取相應的數據,然后將其存儲在系統中,存儲的數據會(huì )存放在系統的相應部位,為后續工作做鋪墊。如表1所示,這是PLC技術(shù)主要的技術(shù)指標。

        第二,在程序執行環(huán)節,PLC技術(shù)人員可以根據階梯式流程圖進(jìn)行四個(gè)具體方向的數字化掃描工作,從而完成不同類(lèi)型的邏輯解算流程,解算的數據大都會(huì )保存在存儲器中,再通過(guò)多種控制計算,形成控制輸出的數據信息。為直觀(guān)完整的反映出邏輯解算流程,工作人員可以有針對性地篩選顯示設備,對系統整體控制運行流程中顯示出的重要數據進(jìn)行全方位的監控,將這些重要的數據信息準確反映給工作人員,因而使得所反映的數據可以保持一致,使得整體控制系統在運行過(guò)程中可以及時(shí)發(fā)現其故障[2]。

        第三,輸入輸出刷新階段:在這個(gè)階段,PLC技術(shù)人員對接收的重要數據進(jìn)行統一管理,并對數據信息進(jìn)行分類(lèi),然后執行時(shí)控制器將會(huì )對控制器對象和所接收到的信息,快速的加以識別,然后再執行相關(guān)的操作。

        對該電路系統的主要注意事項是相關(guān)人員需要對管理系統提供的信息或指令進(jìn)行及時(shí)地調整[3]。如圖1所示。

         

        3 PLC技術(shù)在煤礦機電質(zhì)量控制中的有效措施

        3.1 提高控制系統的運用

        電力輸送的核心裝置不同于傳統的繼電器等電氣元器控制方法,控制方法較為簡(jiǎn)單,保障了控制系統的運用效率。目前常規的控制方法比較不好的地方是這些操作方法都會(huì )對電子元件的使用年限產(chǎn)生負面影響,而將PLC控制導入至煤礦電氣控制的提高控制系統中,則能夠高效的增加提高機電的控制精度。同時(shí)PLC控制技術(shù)運用于煤礦機電質(zhì)量控制中可以根據煤炭的運輸狀況,隨時(shí)對出現的問(wèn)題進(jìn)行調整,不僅促使機電系統的速度提升,而且使得機電系統運行的穩定性得到保障。

        除此之外,PLC技術(shù)應用于外接電路能夠幫助工作人員對輸入信息進(jìn)行準確的檢測,及時(shí)監控罐籠和箕斗勻速運行情況,如果出現故障也會(huì )及時(shí)停機行車(chē)[4]。

        3.2 PLC技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)應用的注意事項

        首先,在PLC裝置使用過(guò)程中務(wù)必注意報警系統。在監測設備的配合下,人員可以通過(guò)遠距離監控室跟蹤煤炭開(kāi)采工作的全過(guò)程狀態(tài),及時(shí)發(fā)現煤礦開(kāi)采過(guò)程中存在的問(wèn)題并處理。假如出現高溫和潮濕超過(guò)PLC控制器范圍內,其緊急反應機構將會(huì )及時(shí)啟動(dòng)報警機制,聯(lián)動(dòng)現場(chǎng)和其他緊急處置機構,從而引導人員撤離,最大限度保障人員的生命安全。為防止PLC控制器應用項目中發(fā)生其它情況,技術(shù)人員應該提高對軟件調試項目的關(guān)注,通過(guò)由專(zhuān)門(mén)的軟件工程技術(shù)人員進(jìn)行項目實(shí)施,盡量把煤礦開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能會(huì )出現的突發(fā)現象和一般狀況考慮其中,在此基礎上編寫(xiě)處理程序,能夠有效提升其效率,其應付系統故障的水平將會(huì )顯著(zhù)提升。另外,當煤炭開(kāi)采現場(chǎng)發(fā)生其它情況時(shí),軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)人員和現場(chǎng)人員應當提高對梯形圖編程的認識,采用模擬實(shí)驗等各種手段檢驗其操作有效性,證明無(wú)誤后再將數據保存在PLC的存儲單元內,以幫助機電設備的操作以正確形式進(jìn)行,不斷改善設備運行品質(zhì)[5]。

        另外,有關(guān)單位還需要提高對操縱室主站管理的重視,以便減少其對機電設備主電路的影響,能夠選擇提高主要控制回路效率,使其效率發(fā)展到極限,進(jìn)而提升其整體管控效率。最后,除了要提升其整體處理效能,有關(guān)的技術(shù)人員還需要提高對數據信息收集與管理工作的重要性,并根據在站點(diǎn)管理及與傳感器信號對接處理等工作進(jìn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題,來(lái)進(jìn)行綜合維護管理工作,并及時(shí)地將各種基礎數據信息存儲在固定地點(diǎn),并在此基礎上進(jìn)行綜合科學(xué)管理,設備運行質(zhì)量當然就會(huì )大大提高,也能帶來(lái)更高的效益。

        4 煤礦機電控制體系應用PLC技術(shù)的領(lǐng)域

        4.1 絞車(chē)控制系統的運用

        PLC技術(shù)普遍可以運用到絞車(chē)控制系統中。絞車(chē)控制器的結構包含:控制電路、高壓主電路和行程測量電路,一般配有清晰的人機交互顯示界面,能夠及時(shí)地對流程中提供的數據信息進(jìn)行精確抓取,幫助絞車(chē)控制器的特性得到充分發(fā)揮。采用智能化管理,能夠很大程度上減少絞車(chē)操作流程中所遭受的沖擊力。

        除此以外,PLC控制還具備了調節絞車(chē)控制系統機械輸入速度,并決定能源的再生力量,將信息數據收集間隔限制在50 ms,所提供的數據信息會(huì )受到上提和分權化速度限制,上傳給PLC控制器數據庫中,使得所獲取的程序形成控制信號,保障絞車(chē)系統運行情況得到準確地控制。相關(guān)人員利用對絞車(chē)系統的特性對運行的資源進(jìn)行有效管理,可以減少絞車(chē)控制器的消耗量。在絞車(chē)控制系統的運用中相關(guān)人員可以利用PLC控制技術(shù)對絞車(chē)運動(dòng)過(guò)程出現的異常問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行調整,然后作業(yè)部門(mén)再加以管理,經(jīng)過(guò)一連串的管理活動(dòng),會(huì )給煤礦公司帶來(lái)良好的效益[6]。

        4.2 壓縮空氣機組的使用

        PLC技術(shù)在壓縮空氣機組中也得到應用,其是機組內計算機監控系統的重要組成部分。在傳統壓縮空氣設備計算機監管體系的運行過(guò)程中,主要凸顯出檢測精準度低、抗干擾能力不強等問(wèn)題,合理引入PLC技術(shù)可以實(shí)現對工業(yè)控制設備、單片設備的高效處理,與此同時(shí),結合全壓縮空氣設備的運行特點(diǎn),可以針對其工作期間創(chuàng )建相應的安全維護系統。在煤礦產(chǎn)業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,壓縮空氣設備是不可或缺的動(dòng)力設備之一。

        4.3 運膠帶機方面的應用

        傳統的膠帶輸送機所使用的控制系統方法大多為人工控制方式,在運輸系統停止輸送后,操作員就必須進(jìn)行調節液壓系統的輸出電壓,保障制動(dòng)片與閘瓦達到相應地接觸,但需要注意的是,這種控制系統的方法會(huì )產(chǎn)生大的熱量,如果不加以控制,嚴重地會(huì )對煤礦造成危害。而PLC控制技術(shù)運用在膠布運輸中可以有效改善膠帶運輸機制動(dòng)片的運行情況。膠帶運輸終止時(shí),利用間歇式監控手段可以減少熱量的消耗,保障該系統的運行效率得到大幅度的提升。

        4.4 井下風(fēng)門(mén)方面的應用

        PLC技術(shù)在提升了礦井開(kāi)發(fā)效益的同時(shí),還能夠減少許多井下風(fēng)門(mén)的安全隱患,從而減少了安全事故的產(chǎn)生。主要運用壓差在風(fēng)門(mén)口設置一小窗口,確保井下風(fēng)門(mén)的安全性,實(shí)現通氣的有效性。采用以上方法,能夠改善換氣效果,使兩側氣壓趨向均勻,確保工作的安全性。

        5 結語(yǔ)

        綜上所述,由于社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展,生產(chǎn)生活對電能等資源的需求逐漸大增,因此,為適應人們對日益增長(cháng)的能源需求,需要進(jìn)一步提高對煤炭資源利用的效益與品質(zhì)。PLC技術(shù)對煤炭資源的廣泛使用,可以促使煤礦開(kāi)采工作質(zhì)量和效率得到保障,進(jìn)而推動(dòng)我國煤礦開(kāi)采行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

        參考文獻

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        [4]李艷強,徐偉偉,柳曉莉.煤礦生產(chǎn)新特點(diǎn)及安全培訓方法探討[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014,10(S1):200-203.

        [5]吳瓊,楊春,殷文韜,等.基于行為安全“2-4”模型煤礦培訓體系構建[J].煤礦安全,2014,45(09):238-241.

        [6]李寶旭.淺析煤礦機電控制中PLC技術(shù)的有效應用[J].電子元器件與信息技術(shù),2021(11):45-46.

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