浅谈PLC技术在煤矿机电设备控制中的应用.pdf

总第 1 5 3期 2 0 1 6年第 1 期 实践 与应 用 机械管理开发 M ECHANI CAL M ANAGEM ENT AND DEVELOPM ENT T o t a l o f 1 5 3 No ． 1 2 0 1 6 浅谈 P L C技术在煤矿机 电设备控制中的应用 闰 伟 山 西省晋神 能源有 限公 司， 山西忻 州0 3 6 5 0 0 摘 要 详 细 分析 了 P L C技 术 的应 用优 势及 工作 原理 ，并 具体 阐述 了煤矿 机 电设 备控 制 中的 P L C技 术应 用。 关键 词 P L C技 术 ；煤矿 ； 机 电设 备 ； 应 用 中图分 类号 l T D 6 7 文 献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 3 7 7 3 X 2 0 1 6 0 1 ． 0 0 6 9 ． 0 2 DO I 1 0 ． 1 6 5 2 5 ／ j ． c n k i ． c n 1 4 - 1 1 3 4 ／ t h ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 2 3 引 言 P L C技术主要指 的是基于可 控制范 围之 内集 合众 多可编 程存储 器 ， 快 速 高效 地做 好 内部 程序 储存 工作 ， 认真分析计 算相关数 据 ， 全面规 划系统 全部运行 行 为 ， 针 对 系统 不 足之 处采 取有 效 改进 措 施 。机电设 备在煤矿生 产 中占据着 十分 关键 的 地位 ， 重要性不容 忽视 ， 对 比传统 意义上 的煤矿 机 电系统 ， 基 于 P L C技术 应用 的机 电设备 控制会 促 使煤矿生产更为快 速高效 ， 对应能 耗 比明显降低 ， 容易及时查 找煤 矿运 行 安全 隐患 问题 ， 利 于组 织 人员快速排查 ， 合 理预 防安 全事故 的发生 ， 为煤 矿 工人安全作业提供有力保障口 ] 。 1 P L C技术应用优 势及工作原理分析 1 ． 1 应用优势 P L C 自控 系统编 程模 式较 多采 用梯形 图， 对 应操作 方式 相对 较 为简单 ， 备 受用 户偏 爱 。因 为 P L C 自控 系统 自身 可实 现便 捷控 制 ， 运 行维 护要 求 不是很高 ， 进 而能 够 吻合 匹 配我 国工业 化 生 产 的 自动控制 技术 。除此 之外 ， P L C 自控 系 统所 占 空间体积小 ， 可实 现灵活拆装 及快速 连接操 作 ， 在 各类 场合均较为适用 。在 日常工业 生产运 行过 程 中 ， 基 于 P L C技术应用 ， 采用梯形编程图控制机电 收稿 日期 2 0 1 5 - 1 1 - 1 3 作 者简 介 闫 伟 1 9 7 9 一 ， 男， 陕 西 绥 德 人 ， 本 科 ，山西省 晋 神 能 源 有 限 公 司 副 总 经 理 ，研 究 方 向 煤矿 机 电 。 设备 ， 通过相关 程序 的详 细编订 ， 利用 内存 做好 机 电设备逻辑控制行 为 ， 旨在强化控 制质量 ， 促进 控 制成效显著提升[ 2 ] 。将 P L C技术应用于煤 矿机 电 设备控制 中， 能 够在 高效 节约 控制 体 系所需 空 间 的同时 ， 推动控制系统作 业成效 的有效增强 ， 通 过 一 台 P L C设备操作 整套煤 矿机 电设备 系统 ， 满 足 连续操作 控制标准要求 ， 由此层 面 出发来 看 ， 运 用 P L C技术 可大大 降低能源损耗 ， 节 约资源使用 ， 高 质完成矿 山施工作业 ， 大幅提高相应工作效率 。 1 ． 2 _T作 原 理 第一 ， 输 人采 样为 P L C技 术控 制基 本环 节 内 容 ， 对 P L C控制实施 效率起到决定作用 ， 在输人采 样实施进程当中， 扫描仪设备扫描具体作业 ， 并在记 忆体完成扫描数据 的有效储存 ， 随机传输 扫描数 据 至处理单元 ， 同时展开全面分析工作 。在此注意 ， 该 阶段收集而来的数据均单独存在 ， 不管后期阶段实 施何种操作 ， 都不会对 扫描所 获取数据信息有任何 改变 ， 所以 ， 待施工方做好 扫描采样工作 以后 ， 必须 妥善收好记忆体 ， 完善相应保管工作 ， 如图 1所示 。 输 输 入 写 出 蓥 读 _ 状 寄 _ ． 执 读 态 存 行 一 喜 器 - i 邑 图 1 工作 原理 图 第二 ， 完成数据采样扫描 后 ， P L C基 于梯 形图 模式应用， 把采集所得数据信息作为主要基础 内 7 0 机械 管理 开发 j x g l k f b j b 1 2 6 ． c o r n 容 ， 针对用户 程序 实施 扫描 ， 在此 阶 段过 程 中 ， 需 在扫描 中纳入 计算 先后 顺 序 ， 而后 通过 计算 机设 备显示 扫描 所得 结果 。需 注 意 ， 此 阶段 应确 保 采 样数据原封不 动， 拥有较 强完整性 ， 这主要 是 因为 若 采样数据 发生变化则会对 系统控制命令造 成一 定影 响 ， 导致系统控制缺陷漏洞 的形成 。 第 三 ， 有效完成上述两项 操作步 骤后 ， 应合 理 转 至输 出刷新 阶段 ， 通 过 控制 系统 就上 述 阶段 收 集 而来 的数据 信 息进 行细 化 总结 ， 实 现所得 结 果 输 出 ， 并将此结论作为 主要依据 ， 针对 自动化设 备 展开优化控制 。 2 煤矿机 电设备控制 中的 P L C技术应用 在进行主站安装的时候 ， 应预先做好准备工作 ， 认真完成相关设计方案的制订工作， 旨在确保煤矿机 电设备安装路线先进新颖 ， 不得沿袭使用传统线路套 路 ， 唯有如此 ， 方能将煤矿机 电控制 系统 自身作用充 分发挥出来。待安装好线路之后 ， 把主站控制屏幕直 接连接煤矿机电设备 ， 作用为针对机 电设备实施全面 的优化控制。实现数据信息收集设备的合理布置， 快 速及时地收集矿山设备 日常运行状态信息 ， 旨在全局 了解掌握机电设备实际运行情况 ， 颇具重要意义。档 带式输送机设备运行的时候 ， 必须合理布局信息收集 设备， 目的是便于对设备工作状态信息及时收集 、 深 化分析 、 快速处理 ， 为 日后设备维修工作提供关键 的 数据支持 ] 。除此之外 ， 应针对 P L C控制系统报警 信号进行有效合理设置， 纵观矿山开采进程中常常遭 遇设备故障的问题， 在此时期 ， 需通过报警信号给 出 相应提示 ， 使得维修工作者能够在第一时间快速赶往 现场处理 ， 确保机电设备安全稳定运行 。传统意义上 一 般是蜂鸣报警器与电铃发出警报信号 ， 然而采煤现 场会产生巨大噪音， 导致工作人员常常较难察觉发出 的警报信号 ， 使得机电设备维修作业极易被延误 。 P L C控制系统选择使用新型警报信号 ， 并在集控启停 设备 内部进行安装 ， 同时配备专员实施专 门管理工 作， 一旦发出报警信号， 则有专员展开处理作业， 合理 规避延时情况 ， 保证及时避险， 降低安全事故发生率， 控制人员伤亡数量。 基于 P L C技术应用的控制 系统一般是通过梯 形图控制相 关程 序 ， 这种 控制 模 式操 作程 序 十分 便捷 ， 利 于掌握 ， 简单实 用 ， 同时 能够 完成 随 时任 第 3 1卷 意切换 ， 具有 较强 环境 适应 性 与灵 活操作 性 等优 势特征 。另外 ， P L C控 制 系统 拥有 有效 的监 控 功 能 ， 当矿山机电设 备实现运行 时 ， 可实施全 面监控 行 为 ， 详细 了解 掌握运行 时存 在 的问题 ， 譬 如说设 备 实际运行速度 以及发热状 态等方 面 内容 。若 运 行设备产 生故 障 ， 监控 设备 则会 自动给 出警 报信 息 ， 向设备操作 者快速通报 ， 大大 降低设备 故 障出 现 概率 ， 同时 ， 监 控系 统拥 有 自动 记 录功 能 ， 能 够 针 对机电设备实 际运行状态 展开更 为全面详 细的 记 录 ， 旨在确保 日后设备维修 工作得 以顺利实施 。 在此应该注意 的是 ， 与 P L C控制 系统 相关 的 关 键性 数 据 主要 包 括 两 方 面 内容 第 一 ， 时 间 要 求 。系统运行时 ， 设 置刷新频率 为 0 ． 5 S ， 旨在有效 控 制整个 系统 ， 运行绞车时 ， 控制系统能够以 O ． 5 S 作 为刷新 时间， 完成开关触 碰频率 自行获取 ， 同时 进 行保存 而后 转换 ， 进 而更 为 准确 地计 算 绞车 实 际运转速度 ， 待完成计算 之后 ， 将 绞车运 转方 向确 定 ， 绞车在运转 以后 ， 使用 2个计算 器 同时记 录触 碰 次数 ， 旨在 获取 有 效 碰 撞 ， 一 般 而言 ， 5 S时 间 内 ， 2个计数器会互 相控 制 ， 并针 对按 钮 2次变 化 时间实施记录 ， 因为绞车相互 接触后 会形 成引力 ， 使之稳定上升 ， 因此 ， 需在 5 S时间 内确定按 钮启 动次数 ， 控制绞 车上升与下 降过程 。第 二 ， 运行 环 境要求 。P L C控制 系统 运行 需处 于合 适 环境 ， 应 将环境温度控制 在 0 ～5 5℃范 围 ， 确 保 系统 高效 工作 ， 一旦 环境 温度 在此范 围外 ， 则易催生 故障 问 题情况 ， 导 致煤 矿机 电设 备 控制 工作 开展 深 受影 响 。譬如说 ， 当环 境温度 在 0摄 氏度 以下 时 ， P L C 控制系统运行 速率大 幅降低 ， 严 重时会 发生崩 溃 ， 由此可见 ， 基于 P L C技 术应用 控制矿 山机 电设备 时 ， 需针对采取温度进行 适 当控 制 ， 使 之处 于规定 范 围内， 确保整个 系统 实现高效 运行 ， 0 ～5 5℃为 系统稳定运行所 需温度 区间范围_ 5 ] 。 3 结 语 在矿山机 电设备控 制 中优 化应 用 P L C技术 ， 基于整套控制 系统 全 部控 制功 能 的充分 实 现 ， 大 幅提升系统 运行 效率 ， 方 便 矿 山工作 者便 捷 完成 操作 ， 保 障矿 山机 电设 备高效可 靠运行 ， 保证 矿 山 安全生产作业 ， 应用意义十分深远 。 下转 第 7 3页 2 0 1 6年第 1期 王龙龙 1 8 C r 2 Ni 4 WA重载齿轮 的热处理工艺研究 表 4 不同淬 火温度对渗碳层性质的影响 7 3 淬火温 渗碳层硬 马氏体 和残余 序号 碳化物 级别 粒状 ／ mm 组织 宏观性能 度 ／ c 度 ，HR C 奥氏体级别 触 分布着较大块粒状的 马氏体 3 O ％左右 A3 8 4 5 6 4 ．1 2 ～3 2 ～3 表 面、 心部硬 度都较高 碳化物 残余奥氏体 分布着细小的粒状的 马氏体1 5 左右 B3 8 1 5 6 3 ．2 1 ～2 1 ～2 表面硬度适中， 心部硬度稍高 碳化物 残余 奥氏体 乌氏体 1 5 左右 C3 7 8 5 6 1 ．6 分布着细小的碳化物 1 ～2 1 ～2 表面、 心部硬 度都较低 残余奥氏体 化物 ， B 3组淬火后 ， 渗碳层分 布着细小 的粒 状碳 化 物 ， C 3组淬火后 ， 渗碳层分布着极细小的碳化物 。 2 ． 5 低 温回火 在淬火后采用低温 回火的方式进行处理 ， 最终 获得渗碳层为 针状马 氏体 弥散分布 的碳化 物 少量残余奥氏体 ， 心部为 回火板条 马氏体少量残 余奥 氏体的基体组织 ， 既可 以最 大限度保 留淬火状 态时的硬度 ， 又可以降低淬火使产生的内应力 ， 使工 件表面耐磨 ， 心部强度高， 综合性能优秀 。 3 结 语 1 1 8 Cr 2 Ni 4 WA钢 渗碳 之后 ， 在 其 表 面会 生 成较多的残余奥氏体， 使用高温回火的方法可 以 降低其含量 ， 多次 回火效果更好 。 2 渗碳 过程 中 ， 强渗 阶段碳 势控 制在 1 ． 2 C， 扩散 阶段碳 势控制 在 0 ． 8 0 c， 能得 到 比较好 的渗层组织 ， 碳化物级别也 比较理想 。 3 淬火温度 的选取决定产品硬度峰值和马 氏 体残余奥 氏体级别 。 参考 文献 [1 ] 机械设计手 册编委 会． 机 械设计 手册[ M] ． 第三版 ． 北 京 机械工业出版社 ， 2 0 0 4 ． 编辑 陈茜 He a t i ng Te c hn o l o g y Ana l y s i s o n 1 8 Cr 2Ni 4W A He a v y Du t y Ge a r W a n g Lo n g l o ng Ya n g q u a n H u a y u e Ch u a n g l i M i n i n g M a c h i n e M a n u f a c t u r i n g Co ． ， Lt d ． ，Ya n g q u a n S h a n x i O 4 5 O O O I- A b s t r a c t ] B y e a r b u r i z i n g ，q u e n c h i n g p r o c e s s o f 1 8 c r 2 n i 4 w a ma t e r i a l s r e s e a r c h ，f i n a l l y ma d e t h e c o a l wi n n i n g ma c h i n e g e a r s i n t h e r a d i a l h e a t t r e a t me n t p r o c e s s ． [ K w wo r d s ] c a r b u r i z e ；q u e n c h ；1 8 C r 2 Ni 4 WA 上 接 第 7 0页 参 考文献 [1] 王荣华 ， 张 燕斌． P L C技术 在矿 山机 电控 制 中应 用研 究[ J ] ． 现代商贸工业， 2 0 1 1 6 5 5 5 6 ． [2] 岳川川 ． 矿 山机 电控制 中 P L C技术 的合 理应用 [ J ] ． 科 技致 富向导 ， 2 0 1 3 7 1 2 0 ． [ 3] 魏晓． P L C控制技术在煤矿电气控制中的应用[ J ] ． 低 碳世界 ， 2 0 1 4 5 1 3 7 1 3 8 ． [4] 李富强． 基于 P L C控制 的煤矿井下带式输送 机运输 电 控系统改造[ J ] ． 中国煤炭工业， 2 0 1 4 7 3 3 3 4 ． [5] 刘嵘． 浅析 P L C技术在矿 山机 电控制 中的作用 [ J ] ． 科 技风 ， 2 0 1 4 2 1 6 7 ． 编辑 贾娟 Appl i c a t i o n o f PLC Te c h no l o g y i n Co a l El e c t r i c a l M a c h i ne r y Co nt r o l Ya l l W e i S h a n x i J i n s h e n En e r g y Co ． ， Lt d ．，Xi n z h o u S h a n x i 0 3 6 5 0 0 [ A b s t r a c t ] Th i s p a p e r a n a l y z e s t h e a d v a n t a g e s a n d wo r k i n g p r i n c i p l e o f t h e a p p l i c a t i o n o f P L C t e c h n o l o g y a n d e x p o u n d s t h e P L C t e c h n o l o g y a p p l i c a t i o n i n c o a l mi n e m e c h a n i c a l a n d e l e c t r i c a l e q u i p me n t c o n t r o 1 ． [ K e y wo r d s ] P L C t e c h n o l o g y ； c o a l mi n e ； e l e c t r i c a l ma c h i n e r y ； a p p l i c a t i o n