智慧矿山电气自动化控制中的PLC技术的应用_束庆丰.pdf

68Computer automation 计算机自动化智慧矿山电气自动化控制中的PLC技术的应用束庆丰，朱从宽摘要：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。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。69Computer automation 计算机自动化首先，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70Computer automation 计算机自动化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