PLC在煤矿机电控制领域中的应用

期刊: 环球科学 2023年第8期 DOI: PDF下载

王建军

山东能源枣矿集团田陈煤矿 山东省枣庄市滕州市 277500

摘要

在煤矿机电控制系统中,PLC技术可以利用内部编程和内存资源实现逻辑控制,有效提高控制质量和设备工作效率。当与输出设备连接时,PLC技术能够控制整个煤矿机电设备系统,节省应用空间,提高工作效率。因此,探讨PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用具有积极意义。


关键词

PLC;煤矿机电控制领域;应用

正文


引言

在当前社会发展的背景下,各种现代科学技术被广泛应用于各行业的生产建设中。企业应重视PLC技术在生产建设过程中的应用。了解机电系统运行的主要模式,利用PLC技术对系统运行的模式进行调整,保证系统运行的高效率和稳定性。还可以利用PLC技术降低生产系统过程中的成本支出,简化操作的步骤,对各方面进行综合性的考量,充分发挥PLC技术的应用价值。

1PLC技术

PLC的全称是可编程逻辑控制器,是一种数字化、程控化的自动控制系统。PLC系统通过编程实现设备控制,可以进行高速稳定的控制。与传统开关控制相比,PLC具有可编程、可扩展、可靠性高等优势。同时,PLC系统可以很好地隔离设备现场和控制信号处理,大大提高了设备的安全性和可靠性。PLC系统所需的硬件配置主要包括CPU、输入输出(I/O)模块、中央处理器(CPU)和通信模块等。其中,CPUPLC系统的核心,负责PLC程序的编译、控制和监控。I/O模块则是PLC系统的输入输出部分,它们负责将现场信号转换成可编程电子信号。通信模块主要负责PLC系统与人机界面、其他设备或网络之间的通信。

2煤矿机电设备中应用PLC技术的优势

2.1机电设备的操作更加简便

与传统机电设备相比,自动化机电设备具有操作简单的优点。自动控制结合了检测技术和电机控制技术,这样可极大程度地提高设备控制的灵敏度。只需要了解设备几个按钮所具有的不同功能,就可以进行设备的操控。同时,一些先进的机电设备自身具有自动化识别仪器,通过自动化识别仪器可以及时了解设备的运行参数,从而可以根据实际情况进行调节。

2.2机电设备的使用更加安全

通常情况下,人们会将报警装置和故障诊断装置安装在自动化机电设备中,这样就可以将安全风险系数降至最低,从而有效保障机电设备运行的安全性、稳定性和可靠性。如果机电设备有故障发生,PLC技术装置会及时检测到并发出信号和动作指令,这样工作人员可以对设备进行及时调整。作业人员会收到设备发出的警报信号,在第一时间进行维护和检修,从而避免设备故障诱发安全事故,避免给煤矿企业带来经济损失。

3PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用

3.1皮带机控制系统

与传统机电设备相比,自动化机电设备具有操作简单的优点。自动控制结合了检测技术和电机控制技术,采用PLC技术,实现对皮带机的自动控制。实现方式为在PLC控制器中设置相应的控制程序,并通过传感器感知皮带机的运行状态,自动控制启停、转向和传动过程,实现时间精准、稳定可靠的控制。经过一段时间的应用,PLC控制器已经成为煤矿皮带机控制的标配,提高了生产效率和安全性。

3.2岩层识别技术应用

在工作面掘进过程中,岩层识别的好坏将影响采煤效率,同时掘进机的载荷控制将影响岩层硬度识别效果和掘进机械的作业效率。在切割岩层期间,掘进机械内液体压力、电压、电流等参数变化明显,会影响煤岩层整体识别效果。在识别煤岩层期间,通过截割不同参数,可以精确识别煤岩层参数。例如,在掘进巷道底板时,巷道底板一旦出现截割轨迹和少量岩石,可以将其判断为夹矸,通过应用机电设备,调整和控制电磁比例阀,促使截割工作正常、稳定、有效的开展。在截割底板时,一旦出现岩石,可以将其判断为底板。

3.3提升机控制系统

 采用PLC技术进行自动控制,不仅降低了操作难度,而且大大提高了安全性。在PLC控制器中设置提升机运行的控制程序,并通过传感器获取提升机的位置和状态信息,在运行过程中启用相应的控制程序实现提升机的升降、停止等控制。经过实践检验,PLC控制系统能够提高提升机的工作效率,同时也增强了安全性。

3.4通风系统

在煤矿安全生产管理中通风机电设备的运行过程中,涉及到大量的机电设备。通风系统中的机电设备运行稳定,为井下工人的生命安全提供了保障,提高了煤矿安全生产作业质量。PLC技术结合在线监测技术、网络传感设备以及基础通风设备,针对矿道中的瓦斯浓度、氧气含量以及有毒有害物质实施在线监测,并联动其他通风开关,控制和调整通风量与通风频率。基于此,从通风系统监测、基础数据分析以及控制运行等方面,提升煤矿井下通风系统运行管理质量,降低因通风系统运行效率不足造成的安全生产事故的发生概率[1]

3.5自动监控技术应用

 在掘进工作中,技术人员需要应用自动监控技术对煤矿掘进工作面的机电设备进行实时监控。采用深井开采方法,完成对大量煤矿的开采。煤矿开采深度达600m,整体工作环境比较恶劣、复杂,为大幅提高掘进工作的可靠性和安全性,技术人员需精确检测和掌握掘进工作面掘进速度、孔隙水压力等参数,应用自动监控技术,实时监控掘进工作面,并向矿井信息控制中心安全、可靠地传输监控设备的相关信息。同时,技术人员要结合采掘工作面实际情况,对其进行科学调整和控制。如果掘进工作面环境出现明显变化,会降低掘进工作安全性,所以一旦发现掘进工作面环境出现异常,要在第一时间内提醒相关作业人员及时撤离现场,避免掘进工作出现严重安全事故。在监控掘进工作面期间,要应用自动监控技术,精确检测组态软件,以便相关人员全面了解和掌握可编程控制器。最后,应整理和存储掘进工作面出现的数据,采用PLC与基站控制方式,应用计算机软件,确保人与机器之间建立良好的互动关系,从而获得良好的监控效果[2]

3.6运输PLC技术应用

随着煤炭工业的发展,井下作业的实施对煤矿掘进工作面的运输提出了更高的要求,增加了巷道维护的复杂性和工作量。因此,煤矿掘进工作面的自动化运输尤为重要。在煤矿掘进期间,通过应用运输PLC技术,借助控制室,可以集中化控制输送机,同时,还要利用控制器,连锁化控制输送机点击情况、除尘风机开关情况等信息。在设备采集终端的应用背景下,一旦设备出现异常故障,控制器可通过全面采集输送机堆煤、电机电流、温度等数据,利用叫急叫停功能和紧急电话通知功能,自动输送煤矿掘进工作面。

3.7自动探水技术应用

深井作业过程中,容易出现断层、裂缝等问题,导致煤矿掘进工作面大量地下水渗入,采矿工作难以稳定有序进行。因此,在正式掘进作业前,应对煤矿掘进工作面进行准确探测,判断其是否出现断层问题,并结合最终探测结果,科学设置掘进面积。同时,应将激光追踪仪安装和固定到掘进机上, PLC 控制系统安装和固定到控制柜内;通过应用这些系统和设备,实时监测探测机于探水之间的安全作业距离。 一旦其距离超过设置的标准值,掘进机会自动暂停,以确保掘进机作业的安全性和可靠性[3]

结束语

随着机电设备在煤矿中的广泛应用,对其自动控制的要求也越来越高。PLC技术融合了数字运算技术和数字仿真技术,具有很高的逻辑性和灵敏度,可以实现机电设备的自动控制,相比于传统机电设备控制系统,具有更高的可靠性和灵活性。PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用前景广阔,不仅可以提升安全性和生产效率,还能够为企业实现节能减排的目标作出贡献。因此,在煤矿机电设备控制中,PLC技术十分值得推广和应用。

参考文献:

[1]曹宏娟,李继君.PLC在煤矿机电控制领域中的应用[J].科技视界,2020(28):127-128. 

[2]刘维.PLC在煤矿机电控制领域中的应用[J].机电工程技术,2020,49(01):38-39+107.

[3]王永刚.基于PCL技术的煤矿机电控制系统应用研究[J].能源与节能,2018(04):164-165. 

 


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