張晗

摘 要：PLC工控技術(shù)是能源工業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)之一，是助推礦山企業(yè)邁入高速發(fā)展的科技手段。經(jīng)對(duì)節(jié)能各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，在確保舒適條件下，運(yùn)用PLC工控技術(shù)，礦山的機(jī)電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)20%～30%的節(jié)能。因此，礦山企業(yè)強(qiáng)化了機(jī)電節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用PLC技術(shù)的普及，這是落實(shí)關(guān)于做大做強(qiáng) 礦山企業(yè)新興產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的重要舉措。文章從礦山機(jī)電設(shè)備節(jié)能運(yùn)用PLC技術(shù)的角度出發(fā)，分析PLC技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能方面的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);礦山;節(jié)能控制;應(yīng)用

引言

在礦山機(jī)電節(jié)能控制中利用PLC技術(shù)之前，需要對(duì)PLC技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用效果進(jìn)行深入的分析以及研究，并且還需要結(jié)合礦山機(jī)電節(jié)能的應(yīng)用情況開展針對(duì)性較強(qiáng)的優(yōu)化工作，從而使得能源消耗量能夠得到有效的降低。在井下風(fēng)門設(shè)備和老式提升機(jī)設(shè)備中利用PLC技術(shù)能夠充分地展現(xiàn)出先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而凸顯新時(shí)代背景下礦山機(jī)電節(jié)能的運(yùn)用效果。

1PLC 技術(shù)概述

PLC技術(shù)是由多個(gè)控制序列互連的控制網(wǎng)絡(luò)，其主要是利用嵌入式計(jì)算機(jī)與設(shè)備的繼電器觸點(diǎn)連接。這種新的控制方法的出現(xiàn)可在一定程度上有助于電氣自動(dòng)化的靈活控制，且此方法的可靠性較高，最重要的是，可以實(shí)現(xiàn)精確的電氣自動(dòng)化控制。PLC技術(shù)不僅可以按照既有程序進(jìn)行控制，而且可以根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行編程，拓展其功能，實(shí)現(xiàn)多功能控制。PLC的主要結(jié)構(gòu)包括了微處理器、電路模塊、存儲(chǔ)器等，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸以及執(zhí)行控制等多個(gè)功能[4]。在PLC技術(shù)中，不同的模塊其主要的功能不一樣，比如微處理器，主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與處理，是PLC技術(shù)的主要核心部分， 而電路模塊主要負(fù)責(zé)信息傳輸，是PLC技術(shù)的連接基礎(chǔ)，存儲(chǔ)器主要負(fù)責(zé)程序執(zhí)行和存儲(chǔ)，是PLC的操作部分。由于PLC的智能性、高效性和穩(wěn)定性，使得其在控制領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。圖1為PLC的結(jié)構(gòu)圖。

2礦山企業(yè)機(jī)電設(shè)備現(xiàn)狀

當(dāng)前，在大型的礦山企業(yè)，機(jī)電設(shè)備節(jié)能應(yīng)用是礦山企業(yè)重點(diǎn)研究的技術(shù)課題，在礦山機(jī)電設(shè)備智能應(yīng)用中，A/D中的A多為電流、電壓或溫度。礦山企業(yè)運(yùn)用PLC技術(shù)，機(jī)電設(shè)備節(jié)能幅度大，特別是礦山機(jī)電設(shè)備通過運(yùn)用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了礦山機(jī)電設(shè)備實(shí)際智能化監(jiān)控，在全面推廣應(yīng)用PLC技術(shù)方面，能夠有效助推礦山企業(yè)機(jī)電節(jié)能，并通過不斷對(duì)機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能效果。在礦山機(jī)電設(shè)備節(jié)能領(lǐng)域， 相比過去的節(jié)能方式，礦山企業(yè)運(yùn)用PLC技術(shù)對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備節(jié)能效果顯著，運(yùn)用PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前礦山企業(yè)開展機(jī)電設(shè)備節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)。礦山企業(yè)通過對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足礦山企業(yè)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備節(jié)能結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新要求，使其智能化水平不斷增強(qiáng)，助推了機(jī)電設(shè)備節(jié)能技術(shù)水平的增高，使節(jié)能環(huán)保的機(jī)電新設(shè)備應(yīng)用在礦山企業(yè)中，為企業(yè)發(fā)展提供了科技含量。當(dāng)前，礦山企業(yè)運(yùn)用PLC技術(shù)成果已經(jīng)轉(zhuǎn)入大規(guī)模推廣應(yīng)用階段，PLC技術(shù)在礦山機(jī)電產(chǎn)品批量使用提供了技術(shù)支撐，為礦山企業(yè)重要基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行本質(zhì)安全提供了全面保障。

3PLC 技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能控制中的應(yīng)用

3.1PLC控制程序的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)工作中，需要融入step7編程語言，從而保證控制效果的提高。在實(shí)際實(shí)施過程中，需要在windows環(huán)境下應(yīng)用于通用的微機(jī)中，這種編程語言不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的廣泛性流通和通信，在后續(xù)工作中，還可以通過某一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的控制，采集多方位的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多方位管理以及融合。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)時(shí)，要采取模塊化的設(shè)計(jì)理念， 以模塊化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理以及采集。PLC程序設(shè)計(jì)，主要是對(duì)各種設(shè)備信號(hào)進(jìn)行有效的整合以及分析，明確輸入設(shè)備的開關(guān)信號(hào)，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行多方位的控制以及判斷。同時(shí)還需要通過各種設(shè)備的控制來滿足相關(guān)各種任務(wù)的操作需求。除了接受上位PC功能之外，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，根據(jù)不同控制對(duì)象進(jìn)行全過程和全自動(dòng)的積極采樣工作。PLC設(shè)計(jì)程序要分為機(jī)電節(jié)能控制設(shè)定和機(jī)電節(jié)能控制處理模塊等等各個(gè)模塊，要充分的發(fā)揮各自的功能，從而起到一體化設(shè)計(jì)和控制的效果，提升實(shí)際運(yùn)用水平和運(yùn)用質(zhì)量。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要任務(wù)要通過開關(guān)信號(hào)的輸入而判斷當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，之后，再控制接觸器和繼電器等等，提升現(xiàn)場(chǎng)控制的效果和水平。

3.2在井下風(fēng)門和機(jī)電節(jié)能控制中的使用

在礦山生產(chǎn)作業(yè)時(shí)期有著較高的風(fēng)險(xiǎn)性，在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中主要就是借助工作人員來進(jìn)行操作，因此會(huì)消耗較多的人力資源。PLC技術(shù)屬于智能控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于傳統(tǒng)井下風(fēng)門的調(diào)節(jié)，而且可以改善風(fēng)門控制。在使用PLC技術(shù)的時(shí)候，會(huì)選擇編制程序來實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自主調(diào)控。在日常使用的時(shí)候，由于井下風(fēng)門雙側(cè)具備一定壓力差，因此在之后進(jìn)行操作的過程中需要按照風(fēng)門的實(shí)際情況開展設(shè)計(jì)工作，其中通過明確風(fēng)門壓力和實(shí)際面積為基礎(chǔ)可以顯著提升整體的設(shè)計(jì)效果。要想保障井下風(fēng)門自動(dòng)開合的安全性，PLC技術(shù)的使用需要聯(lián)系井下作業(yè)情況來進(jìn)行合理的平衡布置，之后把有關(guān)的數(shù)據(jù)信息增加到編程中，確保PLC控制器可以更加有效地進(jìn)行井下風(fēng)門開合工作。PLC技術(shù)可以在礦山機(jī)電節(jié)能中達(dá)到一個(gè)良好的使用效果，以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感器設(shè)備來正確進(jìn)行控制工作，而且可以實(shí)時(shí)的監(jiān)督和控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)電節(jié)能就是借助收集的傳感器信號(hào)，經(jīng)過充分地研究分析之后使用CPU來把信號(hào)在顯示設(shè)備中進(jìn)行顯示，幫助礦山內(nèi)部工作人員明確PLC控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，要是出現(xiàn)問題可以及時(shí)地采取措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

3.3在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，第一是風(fēng)機(jī)中變頻速度的調(diào)節(jié)和泵中變頻速度的調(diào)節(jié)，改進(jìn)后的風(fēng)機(jī)更適合礦山的特殊條件，礦山開采作業(yè)有效降低了能耗。將PLC技術(shù)應(yīng)用于泵設(shè)備，不僅可以有效提高給水和礦山流體泵的設(shè)計(jì)靈活性，而且可以大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，可以通過使用PLC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)靈活的控制，例如平穩(wěn)啟動(dòng)和停止泵，避免了由于頻繁啟動(dòng)和停止泵而造成的功率損失，并且在一定程度上有效地減少了設(shè)備損耗，從而確保了礦山企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的安全性和效率。

結(jié)束語：綜上所述，礦山企業(yè)運(yùn)用PLC系統(tǒng)，對(duì)于機(jī)電設(shè)備節(jié)能具有較好的投資回報(bào)率。從全生命周期來看，PLC技術(shù)所帶來的產(chǎn)量增加和安全效益，會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)礦山企業(yè)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，以更獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)把握礦山企業(yè)節(jié)能的增長(zhǎng)機(jī)遇。PLC技術(shù)將會(huì)在礦山企業(yè)機(jī)電設(shè)備擴(kuò)大其數(shù)字化產(chǎn)品組合上邁出重要一步，并可進(jìn)一步開拓其機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化產(chǎn)品業(yè)務(wù)，為礦山企業(yè)機(jī)電設(shè)備節(jié)能提供獨(dú)特、全面、開放式架構(gòu)的自動(dòng)化產(chǎn)品、系統(tǒng)、解決方案和服務(wù)。

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