PLC技術(shù)在煤炭電氣自動化的應(yīng)用
時間:2022-10-17 08:46:32
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摘要:基于plc的基本情況及其重要性,對PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究,對于推動煤炭工業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù);煤炭工程;電氣自動化;應(yīng)用
1PLC技術(shù)的基本概念
PLC(ProgrammableLogicController),全稱為可編程邏輯控制器,是一種以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置。PLC技術(shù)是指通過利用可編程序的存儲器執(zhí)行順序控制、邏輯運(yùn)算、定時/計數(shù)等操作控制指令,并且通過利用模擬式或數(shù)字式的輸入、輸出接口,以實(shí)現(xiàn)對各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程的控制[1]。該技術(shù)是在傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,與微機(jī)技術(shù)相互結(jié)合的新型產(chǎn)物,避免了傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)的復(fù)雜接線、靈活性差、可靠性低、通用性差以及功率損耗較大的缺點(diǎn)。由于PLC技術(shù)具有能耗低、體積小的優(yōu)點(diǎn),以及具有通用性好、可靠性高、靈活性好與操作簡便的特點(diǎn),已經(jīng)在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛推廣與應(yīng)用,下面主要針對PLC技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。PLC技術(shù)的控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中,能夠兼容各種硬件裝置,若要改變控制邏輯,只需改變相關(guān)程序即可,便可實(shí)現(xiàn)各種控制功能,具有較好的兼容性與通用性。與傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)相比,避免了控制系統(tǒng)的工作重新設(shè)計與重復(fù)連接,節(jié)約了運(yùn)行成本,提高了運(yùn)行效率。PLC技術(shù)在運(yùn)行過程中,由于存在大量外界電磁干擾,對其可靠性提出了較高的要求。在硬件方面,PLC技術(shù)采用了隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施,并對其進(jìn)行了電磁兼容性設(shè)計與測試。在軟件方面,PLC技術(shù)采用了差錯校驗(yàn)、數(shù)字濾波、指令復(fù)執(zhí)等抗干擾措施,并且應(yīng)用了故障診斷技術(shù),具有了較強(qiáng)的自我診斷能力。因此,PLC技術(shù)具有較高的可靠性,實(shí)現(xiàn)了平均無故障時間2萬小時以上。PLC技術(shù)除了具備邏輯控制、順序控制功能以外,還具備了模數(shù)轉(zhuǎn)換、位置控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程通訊等功能。這些功能能夠?qū)崿F(xiàn)PLC技術(shù)既可以控制一臺設(shè)備,也可以控制一套設(shè)備,甚至可以控制全部生產(chǎn)線。還能夠有效實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)與不同裝置設(shè)備進(jìn)行結(jié)合,具有較強(qiáng)的靈活性。PLC技術(shù)采用了以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的編程方式,這種編程方式對于電氣技術(shù)人員來說簡單易學(xué),容易理解。直觀形象的圖形界面方便了電氣技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與識記,使其應(yīng)用更加廣泛。
2PLC技術(shù)在煤炭工程中應(yīng)用的必要性
1)PLC技術(shù)在煤炭工程中的應(yīng)用,由于自身具有的特點(diǎn),能夠提高煤炭工程控制系統(tǒng)的安全可靠性與運(yùn)行穩(wěn)定性[2],能夠有效地組成一個通用性能好、靈活性能好的自動控制有機(jī)整體。2)PLC技術(shù)在煤炭工程中的應(yīng)用,由于自身具有體積小、能耗低的優(yōu)點(diǎn),大大降低了控制系統(tǒng)的電能損耗,進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本,使得PLC技術(shù)的應(yīng)用成為了趨勢。3)PLC技術(shù)替代了傳統(tǒng)的繼電接觸控制裝置,實(shí)現(xiàn)了煤炭工程生產(chǎn)過程的自動化,降低了勞動強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率,有利于形成一個自動化程度高的控制系統(tǒng)??傊琍LC技術(shù)能夠有效提高煤炭工程自動化系統(tǒng)運(yùn)作的可靠性和穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,此外,PLC技術(shù)具有較高的信息儲存價值,能夠有效促進(jìn)煤炭工程信息處理的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,在煤炭工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用PLC技術(shù)勢在必行。
3PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用
煤炭采掘機(jī)械系統(tǒng)是煤炭工程中的重要環(huán)節(jié)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和信息科技的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的采掘機(jī)械系統(tǒng)由于設(shè)備眾多,往往會存在各種各樣的安全隱患。煤炭采掘機(jī)械系統(tǒng)迫切需要一種先進(jìn)控制技術(shù),以提高其自身的自動化性能。在采掘機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù),首先,大大降低了采掘機(jī)械系統(tǒng)電氣設(shè)備運(yùn)行故障的出現(xiàn)次數(shù),保證了技術(shù)工作人員的生命安全,提高了煤炭生產(chǎn)的工作效率;其次,能夠有效提高系統(tǒng)故障的自動診斷能力,并能及時發(fā)出警告并進(jìn)行處理,增強(qiáng)了采掘機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,保障了煤炭生產(chǎn)工作的高效安全運(yùn)行,進(jìn)而提高了煤炭開采的工作效率。此外,PLC技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于高壓供液系統(tǒng)中。PLC技術(shù)不僅能夠有效提高液壓支架的移動速度,而且可以有效控制液壓支架的移動位置,進(jìn)一步提高了煤炭開采工作的穩(wěn)定性和安全性[3]。隨著煤炭開采技術(shù)的不斷提高和煤炭需求的不斷擴(kuò)大,無疑給煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)帶來了一定的壓力。皮帶運(yùn)輸是煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的主要形式。PLC技術(shù)主要應(yīng)用在皮帶運(yùn)輸變頻器的控制方面,根據(jù)變頻器的負(fù)載變化來調(diào)節(jié)輸出功率的變化,進(jìn)而控制皮帶運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)速,有效降低了能量的損耗。具體的說,PLC技術(shù)首先根據(jù)壓力傳感器的壓力信號測出負(fù)載大小,根據(jù)光電編碼器的脈沖信號測出電機(jī)轉(zhuǎn)速,然后對這些信號進(jìn)行處理計算,得出皮帶輸送機(jī)的負(fù)載量,最后發(fā)出控制信號,隨著負(fù)載的變化對輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的功能。此外,PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高煤炭運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)控管理,促進(jìn)煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)的高效安全運(yùn)轉(zhuǎn),提高煤炭運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍?。PLC技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效發(fā)現(xiàn)煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中的各種問題,自動分析故障原因,發(fā)出警告并及時通知工作人員進(jìn)行處理。PLC技術(shù)在安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對煤炭工業(yè)的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,一旦出現(xiàn)故障問題,能夠快速啟動自我保護(hù)功能,全力將故障設(shè)備的影響降到最小,進(jìn)而保障了系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。PLC技術(shù)還能夠有效確保煤炭工程監(jiān)控數(shù)據(jù)的安全性,信息數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確地反映出整個系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行情況,進(jìn)而能夠準(zhǔn)確地對整個運(yùn)行系統(tǒng)和運(yùn)行狀態(tài)有一個全面的了解。因此,煤炭工業(yè)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備保護(hù)工作,需要充分發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢和監(jiān)控作用。安全監(jiān)控工作是貫穿煤炭工程各個環(huán)節(jié)的一個重要內(nèi)容,還是對整個煤炭工程安全的一個重要保障。比如在煤炭采掘過程中,PLC技術(shù)通過對煤炭采掘系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,能夠?qū)γ禾坎删驒C(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測以及遠(yuǎn)程控制,提高了煤炭采掘系統(tǒng)的運(yùn)行效率、提高了煤炭采掘系統(tǒng)的電能利用率,提高了地面工作人員的管理效率。在煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中,PLC技術(shù)由于根據(jù)變頻器的負(fù)載變化來調(diào)節(jié)輸出功率的變化問題,進(jìn)而控制皮帶運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速,通過對各種傳感器的數(shù)據(jù)監(jiān)測以及各種控制器的狀態(tài)監(jiān)測,提高了整個煤炭工業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)能量損耗的降低。無論是在煤炭采掘機(jī)械系統(tǒng)、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)還是安全監(jiān)控系統(tǒng),都能夠發(fā)現(xiàn)PLC技術(shù)在自動化方面的獨(dú)特優(yōu)勢,并且能夠很好地保障煤炭工程電氣自動化的安全高效運(yùn)行。因此,在未來的發(fā)展中,我們應(yīng)該高度重視PLC技術(shù)的完善和發(fā)展,促使PLC技術(shù)更好地發(fā)展,并充分發(fā)揮PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的巨大優(yōu)勢,進(jìn)而進(jìn)一步推動煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]金璐.PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動化中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng),2016(9):144.
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作者:溫凡 單位:中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司