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智慧矿山电气自动化控制中的 PLC技术的应用论文

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2023-03-17 09:57:28    来源:    作者:lvyifei

摘要:摘要 :PLC 技术是一种数字运算和操作技术,可以通过可 编程控制器实现不同类别生产设备仪器的有效控制,使各类生 产设备实现自动化调控。在矿山电气自动化控制系统当中, 运用 PLC 技术,能有效替代继电器,模拟信号实现数字化,方便过程 和运动控制,极大地提高了矿山电气自动化控制水平。PLC 系统 由是计算机技术、自控技术、通讯技术等几个模块构成,具有操 作简单、抗干扰能力强、功能丰富等特点。通过将PLC 技术在智 慧矿山电气自动化控制中应用,一方面可以使电气自动化的控 制效果得到显著提升,另一方面还能够有

  摘要:PLC技术是一种数字运算和操作技术,可以通过可编程控制器实现不同类别生产设备仪器的有效控制,使各类生产设备实现自动化调控。在矿山电气自动化控制系统当中,运用PLC技术,能有效替代继电器,模拟信号实现数字化,方便过程和运动控制,极大地提高了矿山电气自动化控制水平。PLC系统由是计算机技术、自控技术、通讯技术等几个模块构成,具有操作简单、抗干扰能力强、功能丰富等特点。通过将PLC技术在智慧矿山电气自动化控制中应用,一方面可以使电气自动化的控制效果得到显著提升,另一方面还能够有效促进矿山的创新发展。本文针对智慧矿山电气自动化控制中PLC技术的应用进行分析,介绍了PLC的相关概念,阐述了PLC技术的结构、应用原理以及核心技术,探讨了该技术在智慧矿山电气自动化控制中应用的重要性,并提出具体的应用对策,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

  关键词:智慧矿山;电气自动化控制;PLC技术;应用

  目前,随着时代的快速发展,以及经济建设水平的不断提升,电气自动化控制技术也得到了创新发展。在此背景下,PLC技术也得到了有效应用,其具有计算机以及现代信息化等技术的优势,并对相关控制技术有效整合。而且在我国信息化行业与科学技术快速发展的背景下,PLC技术的整体应用水平也得到了显著提高。通过在电气自动化工程当中应用PLC技术,不仅能够使过程和运动得到有效控制,而且还能够使工程的生产质量和安全性得到有效保证,促进我国工业产业的快速发展。与此同时,在科学技术持续发展的同时,对智慧矿山的电气自动化控制也提出了更高要求,因此相关矿山企业需要将PLC技术在电气自动化控制中有效应用,发挥出PLC技术的优势,全面提高电气自动化控制水平,以此来推动智慧矿山的自动化和智能化发展。

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  1 PLC技术概述

  本文针对PLC技术的应用进行分析,具体介绍了PLC技术的概念和技术优势,同时还探讨了PLC的结构和应用原理,对其核心技术进行阐述,具体如下。

  1.1概念

  PLC作为电子信息处理系统,其核心为数字运算,可以通过计算机系统程序对相关数据完成采集,并有效分析与处理数据,以此来实现数据的高精准度运算。与此同时,还可结合具体的运算结果来有效落实相关操作工序。将PLC技术应用到矿山设备的自动化控制工作当中,可以使电气自动化系统的实际运行效果与安全性得到有效提升。因此,相关工作人员应对PLC技术的应用加大重视,并明确具体的技术应用要点,使PLC技术的作用得到有效发挥。

  1.2技术优势

  对于PLC技术而言,其技术优势十分明显。在矿山设备系统当中应用PLC,可以有效扩展系统。因此在开展相关工作时,需要结合矿山的开采情况和设备运行状况,科学合理的在线编程电气系统,使系统的实际工作流程能够与矿山开采标准和条件相符合。与此同时,矿山设备的抗干扰能力相对较强,可以在较为恶劣的地质条件下有效控制矿山设备,并保障矿山设备的自动化控制效果和安全。除此之外,PLC系统还具有相关模块,具体包括单元控制模块、数据运算模块以及逻辑控制模块等,除了可以使矿山开采的相关控制需求得到满足,而且还能够使多个电气设备实现同方向和同时的施工操作。在PLC控制系统的实际运行过程当中,可以协同控制多个模块,因此能够充分保证相关电气设备的运行安全性和稳定性,有效提高设备的运行效率。1.3结构和应用原理

  针对PLC系统的运行流程进行分析,其具体需要经历输入采样环节、执行运行环节以及输出刷新环节等。而在这些环节当中,输入采样对系统的整体运行效率具有直接影响。在系统的具体运转过程当中,需要将收集和整理的数据信息向系统单元内进行传输。在此过程当中,可以充分保持新旧数据的独立性,避免影响到关联性的数据。在成功采集数据后,需要对该部分数据进行运行与执行。在此过程当中PLC系统可以利用梯形图对用户的相关程序进行扫描,具体应按照从左到右或从上到下的顺序,并不断刷新逻辑结果。通过PLC技术所控制的系统,其末尾部分通常为输出刷新,该环节需要通过显影数据来有效进行存入与输出。

  1.4核心技术

  针对PLC控制系统的核心技术进行分析,其具体包括以下两个方面。首先,控制技术。对于PLC的工作流程而言,其首先需要通电开机,然后进行系统自检,对信息进行处理,完成信息数据的输入与输出过程。当输入与输出信息不符合相关逻辑时,则需要回到系统自检环节。在应用PLC控制技术时,可利用梯形图对整体的控制流程进行表达,具有方便、直观的效用。此外还可对顺序图的方式进行采用,从而方便开展编写工作。针对PLC控制系统进行分析,其具体包括软件和硬件两个部分。其中硬件部分是实现PLC逻辑控制的相关电子设备,包括开关导线以及二极管等。而软件则是具有控制功能的相关载体,其中包含着逻辑控制的相关信息,通过对软件进行编写,可以利用软件逻辑来有效控制硬件执行。

  其次,可编程控制器的设计原则。在设计PLC时需要严格按照以下原则。第一,PLC程序应能有效满足相关控制系统的控制要求,而且在设计时需要尽量简便和易懂,从而降低控制系统成本,确保PLC具有较强的稳定性与可靠性。第二,在PLC设计过程当中,需要确保其接口性能,有效实现PLC扩展和升级等目标。除此之外,对PLC的封装性能也具有较高要求,需要加强对其的日常维护与修理。

  2 PLC技术在智慧矿山电气自动化控制中应用的重要性

  将PLC技术在智慧矿山电气自动化控制工程当中进行应用,其可以有效实现智慧矿山电气的自动化控制目标。对于PLC技术而言,其具有较强的主观能动性,因此可以作为智慧矿山电气自动化控制过程当中的一项核心技术。在实际开发和利用PLC技术时,需要对现代化信息技术进行有效应用,具体需要通过计算机系统来实现相关技术的开发和应用。在此过程当中,随着时代的快速发展,电气自动化工程也在不断进步当中,而且可以对先进的科学技术研究成果进行有效应用。具体来说,在电气自动化工程当中需要强化信息技术的应用,并要在系统功能中有效融入信息科学技术。因此,智慧矿山的电气自动化控制应对PLC技术进行科学合理的运用,以此来有效促进我国电气工程领域的快速发展。通过应用PLC技术可以使电气工程得到有效的技术支持。而结合相关研究数据可以发现,矿山企业可以结合计算机系统有效发挥出PLC技术的快速反应与容量等优势,以此来使智慧矿山电气自动化控制的速度和容量得到提升。除此之外,PLC技术的合理运用,还可以有效体现出信息技术和新型科技的融合优势。在我国科学技术快速发展的背景下,也研发出了许多新型科技,而通过融合相关科学技术与信息技术,可以具有更高的技术优势,并为相关领域的发展提供有力的技术支撑,以此全面提升我国的科学技术水平。

  3 PLC技术在电气设备自动化控制技术中的实际应用

  3.1加强顺序控制

  通过深入分析与研究电气自动化系统,可以得到同步递增这一结论。具体来说,在电气自动化的运转时间逐渐延长后,其能耗也会有所增加,进而影响到运营成本,在成本增大的情况下,也降低了企业自身的经济效益。为了使此局面得到改变,需要对PLC技术的运转顺序控制进行有效应用。与此同时,还需要充分控制组合开关量,从而使该类问题得到有效解决。具体应结合优化方式,使继电器当中的相关控制软件得到改良,以此来有效保证控制工作的灵敏性与顺序性。除此之外,还应对能够使用独立控制的自动化设备,以此来有效实现模块化。针对控制反应效率较低这一问题,其主要与设备自动化控制水平和出错因素有关。除此之外,当需要对站点控制时,需要合理操作,并科学运用PLC技术,使其在经过主站层以及远程站点等位置时,能够有效辅助传感网络结构。

  3.2合理控制开关量

  在传统电器自动化设备中,大量使用电磁性继电器,利用继电器装置对电气开关量控制。但此方式在实际应用时还存在许多问题,例如多触电结构不利于相关操作以及接线操作比较繁琐等。与此同时,该控制方式的稳定性和可靠性相对较差,在受到外界因素影响后,将会降低其运行效率。所以,需要有效改善系统内的继电器装置性能,并要提升故障意识。具体来说,需要对PLC技术有效应用,以此来使开关量控制效果以及总体运行质量得到提升。在完成具体的设计工作后,需要利用断路显示器,从而实现集中化的控制。除此之外,还需要改良和完善系统当中存在功能障碍或者缺陷问题的元件,从而使电气自动化控制系统的应用效率得到有效提高。

  3.3闭环控制

  现如今,通过应用PLC技术,可以起到十分明显的效果,不仅可以使电气设备的自动化程度得到提升,而且还能够提高其作用效果。在闭环控制中应用PLC技术可以起到更为显著的效果,而且如今其应用已十分广泛。首先,需要采取多样化的控制方式,有效启动泵类电机。在此过程当中,其启动方式具体包括机旁手启动、系统自动化启动以及通过控制箱启动等。这样一来,可以进一步加深PLC技术在相关电气设备当中的应用程度,使自动化控制目标得到有效实现。与此同时,通过采用此种方式,还可以自动化控制泵类电机的各种控制形式。由此可以看出,PLC技术的自动控制系统具有强大功能。除此以外,通过有效运用PLC技术,还可以扩展电气设备自动化控制技术的应用范围。将PLC技术在闭环控制当中应用,一方面可以使闭环控制过程的安全性得到保证,另一方面还能够使电气控制系统的运行稳定性得到有效提升。

  4 PLC技术在智慧矿山电气自动化控制中的应用对策4.1矿山设备的排水控制

  在实际的矿山开采过程当中,排水系统是十分重要的组成部分。具体来说,在矿山开采期间会有大量水资源涌现,进而对矿山的开采质量和安全性产生影响。因此,相关矿山企业需要对该问题加大重视,并采取有效的对策加以处理,使矿山的开采进度得到保障。在矿山开采工作中,需要合理运用PLC技术来有效控制排水系统,使排水控制效率得到提高,保障相关工作人员的生命安全。这样一来,即使在矿山开采期间遇到相关的突发情况,也可有效发挥出PLC技术的重要作用,及时发出具体的预警警报,使施工人员能够实现安全疏散。与此同时,在突发情况发生后,还可对相应的灾害预警系统进行启动,确保能够及时控制矿井安全,防止由于出现灾害而严重影响到矿山开采的经济效益。除此之外,在智慧矿山的相关电气设备当中应用PLC技术,可以使矿山的开采效率得到有效提升,并充分保证开采期间的安全性。

  4.2矿山设备的选矿控制

  在实际矿山开采过程中,主要包括采矿和选矿。而通过有效开展采矿和选矿工作,可以明确矿山的实际开采方案,并使开采期间的各项成本得到节约,使矿山开采效率得到提升,从而使企业更好地实现节能降耗的矿山开发目标。在实际落实选矿工作时,需要对设备运转方案进行合理制定,以此来保证设备的高效和科学运转。与此同时,设备运转方案对选矿工作质量和效率也具有重要影响。为了使选矿工作开展过程中相关矿山设备的运行效率得到提升,有效保证选矿工作质量,需要在编制设备运行方案后有效运用PLC技术,以此来使相关电气设备的自动化运行安全性和可靠性得到提高,进一步提升矿山开采质量和效率。4.3矿山设备的风门控制

  在矿山设备开采过程当中,风门具有十分重要的作用,通过自动化控制风门,一方面可以使地下矿井的巷道通风和透气等得到有效保证,另一方面还能够为施工人员的生命安全提供保障,提高相关施工作业实施的安全性与可靠性。在矿山开采期间,通常要深入矿山内部,但矿井巷道的内外会有相应的压力差形成,进而影响到矿山风门。通常来说,在设计矿山风门时,需要确保其具有较大的横截面积,而每一次开启和关闭风门,都约承受了40-50公斤的外部压力,这也使得风门在开启时其角度相对较小,无法有效发挥出风门具有的透气作用。对此,需要将PLC技术应用到矿山风门的自动化控制过程当中,对其内部气缸转动有效控制,并利用液压器对风门的开启角度合理调整,使风门在开启和关闭时的可靠性得到有效保证。在最初构建矿山风门机构时,需要对相关的辅助设备配置。例如,为了使风门周围的空气压力得到减轻,可以利用小风扇对空气压力加以调整,使矿山风门两侧所形成的空气压力差能够保持适当平衡,从而使风门在实际工作时的质量和安全性得到有效保证。当矿山开采工作停止时,会将风门关闭,此时PLC系统需要发出具体的指令,由电磁阀对气缸转动控制,并通过小风扇配合使风门关闭工作得到有效完成。对于相关指令而言,PLC系统所发出的风门开启与关闭指令并不相同,因此通过运用PLC技术可以使风门调节过程的控制水平得到显著提升。

  4.4矿山胶带运输机控制

  在矿山开采工作开展过程中,胶带运输机的运行安全性和效率,对矿山开采进度以及开采过程的安全水平具有直接影响。在以往针对胶带运输机展开自动化控制工程,主要对智能变频技术应用,其可以使矿山设备的运行效率得到保证。但当胶带运输机处于满载超负荷运行状态时,则会大大增加胶带运输机的电力损耗,进而对矿山的开采成本产生影响。为了使此问题得到有效解决,在运行控制胶带运输机时,需要有效融合PLC技术和智能变频技术,以此来实时控制胶带运输机,对胶带运输机运行期间的电力损耗进行合理控制。具体来说,通过发挥PLC技术的控制作用,可以使胶带运输机有效实现动力主动变频,从而结合矿山的实际开采量,合理调整动力输出。这样一来,可以充分保证电力损耗的科学性与合理性,并确保矿山开采工作的有效完成。而为了能够充分发挥出胶带运输机的动力变频效用,需要合理运用PLC技术,并协同胶带运输机动态监测、变频机控制以及远程通信技术,从而充分发挥出胶带运输机动力变频具有的工作价值。

  5结语

  综上所述,在智慧矿山电气自动化控制中应用PLC技术,可以有效提高电气自动化控制水平,促进该行业领域的健康发展,而且还能够为电气工程自动化发展起到重要的推动作用。因此,相关矿山企业应对PLC技术的应用加大重视,同时还应对PLC技术的研究工作加大关注,使该项技术能够在智慧矿山电气工程当中得到有效运用,发挥出PLC技术具有的优势和作用。除此之外,我国相关研究机构应对PLC加大研究力度,并投入充足的研发资金,对专业人才加强培养,使PLC技术能够与矿山电气自动化控制得到有效融合,促进我国矿山产业电气工程的自动化和智能化发展。