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plc技术最主要的作用是将计算机引入生产中,用它替代传统的继电器,从而有效地提高对工程的控制效率。它是一种高科技和高性能的控制技术。此外,该技术具有极高的稳定性,也就是说,当运行环境十分恶劣时,它也不会受到影响。同时,它还具有操作简单、易于掌握的优点,从而扩大了其应用范围。在PLC控制系统中,通常采用易于操作的操作程序,操作人员只需稍加培训就能掌握。由于PLC自动控制系统体积小,不仅为运输提供了便利,还简化了维修和护养步骤,这也是它被大范围推广的主要原因之一。将该技术应用到煤矿开采中,有效地减小了控制系统的体积和减少了控制系统数量,还提高了采煤设备的控制效率,促使煤矿开采进入了新的发展阶段。
2PLC控制系统的运行原理
输入采样是PLC控制系统的基本环节,决定了控制效率。在输入采样时,用到的设备是扫描仪。该设备全方位地扫描作业面,然后将扫描信息储存起来,之后进行分析、处理。这份数据是单独存在的,不会受到后期扫描数据的干扰,所以,应妥善保存,以免其丢失。当输入采样完成之后,PLC控制系统将会利用梯形模式图分析扫描到的信息,以确定扫描用户程序,最后将处理结果显示在计算机界面上。此阶段需要注意的是,计算要有先后顺序,不能随意安排顺序。另外,还应保证输送到控制系统数据的真实性,以避免数据不准确对控制命令产生负面影响。同时,前面2个阶段的运行工作完成之后,就要转入数据刷新阶段。控制系统会总结前2个阶段扫描到的信息,并以结论的形式输出。
3PLC技术的应用
在安装主站时,要事先制订好设计方案,要保证煤矿机电设备安装路线新颖,不能沿袭之前的老套路。只有这样,才能充分发挥控制系统的作用。当线路安装好之后,直接将主站控制屏与机电设备相连接,以便于对其全面控制。合理布置信息数据收集设备,保证设备运行信息能及时被收集起来,这对于及时了解设备运行状况具有重要的意义。在带式输送机运行中,如果信息收集设备布局合理,就可以及时收集、分析和处理其运行情况,为之后的维修工作提供重要的数据支持。此外,还要合理设置PLC控制系统的报警信号。在煤矿开采过程中,经常遇到设备出现故障的情况,这时,就需要报警信号来提示,保证维修人员在第一时间内赶到,以保证设备的正常运行。传统的警报信号通常是由电铃或者蜂鸣报警器发出的,由于采煤现场的噪声大,信号不易被工作人员所察觉,所以,很容易延误了设备的维修。PLC控制系统采用新型的报警信号,并将其安装在集控启停设备中,由专业人员专门管理,当出现报警信号时,由他们处理,进而保证了避险的及时性,有效地减少了人员伤亡。PLC控制系统通常采用梯形图形完成程序的控制。该控制形式应用了简单的操作程序,所以,其使用简单,便于掌握,并且能随时切换,也就是说,它具有灵活性较高、对环境适应性较强的优点。此外,它还具监控功能。在煤矿机电设备运行过程中,能够全面监控,并全面掌控运行过程中出现的问题,比如发热情况、运行速度等。如果运行设备出现故障,那么,监控设施便会自动发出警报信息,尽快通知操作人员,有效地降低了设备出现故障的概率。另外,监控系统还具有自动记录的功能,可以全面记录机电运行中的情况,以便顺利完成日后的维修工作。在使用PLC控制系统之前,应了解与该系统有关的几组关键性数据,主要包括以下2点:①在实际运行过程中,将刷新频率设置为0.5s,以确保对该系统的有效控制。在绞车运转时,系统便会以0.5s为刷新时间,自动获取开关的触碰频率,并予以保存,之后再转换,以便准确计算绞车的运转速度。当绞车运转速度计算好之后,就要确定它的运转方向。绞车运转之后,同时使用2个计数器记录触碰次数,以便确定有效碰撞。通常情况下,在5s之内,2个计数器相互控制,以记录按钮2次变化的时间。由于绞车在接触之后会产生吸引力,使自身稳定上升,所以,要在5s内确定按钮启动次数,以此完成对绞车上升和下降的控制。②对运行环境的要求。PLC控制系统也有合适的运行环境,当环境温度在0~55℃时,能保证其高效运行;当温度高于55℃或者低于0℃时,系统就很容易出现故障,从而影响对煤矿机电设备的有效控制。比如,在低于0℃的环境下,PLC控制系统的运行速度将会降低或者出现崩溃的情况。所以,在控制煤矿机电时,应对适当控制采区的温度,尽量接近系统高效运行的温度。也就是说,运行温度在0~55℃之间,才能保证系统稳定、高效地运行。
4结束语
PLC,全称ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器,是一种以微处理器为核心的数字运算操作的电力系统装置。它是专门为工业现场应用而设计的。采用一类可编程的存储器,相关人员可以在该存储器内部执行相应的逻辑运算、顺序控制等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,实现对各种类型设备的识别或生产过程的控制。PLC技术属于计算机控制技术范畴,其工作原理主要有三个不同的阶段,即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。在输出采样阶段,PLC可以依次扫描所有输入状态和数据,并将其存入I/O映像区中的相应单元内,然后转而执行用户程序,控制输出操作;在用户程序执行阶段,PLC可以按照从上到下、自左向右的顺序,依次扫描用户程序,并对扫描到的数据信息进行运算,根据运算结果控制逻辑线圈的状态,以确定程序是否处于正常运行状态;在输出刷新阶段,CPU会发出相应的指令,然后依据I/O映像区数据和相关状态,结合电路封锁功能驱动外部设备的运行,从而实现电气自动化控制。
2PLC技术的优点
作为微机技术和传统继电接触控制技术相互结合的产物,PLC技术克服了继电接触控制系统中机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、灵活性差等缺点,充分利用了微处理器的优势,具体包括以下优点。
2.1功能完善
当前,PLC产品的规模和型号非常丰富,可以满足各种工业控制的需要,而且具有非常完善的逻辑处理和数据运算功能,被广泛应用于各种数字控制领域。
2.2可靠性高
在PLC的生产过程中,采取了先进的内部抗干扰技术,极大地提高了系统的可靠性。同时,PLC具备相应的自我检测能力,一旦发现硬件故障,可以及时发出警报信号,提醒相关人员处理故障,因此,PLC控制系统具备很高的可靠性。
2.3编程语言简单
作为一种工控计算机,PLC的接口相对简单,编程容易,其使用的梯形图语言编程对工作人员的专业技能要求较低,不需要面对复杂的汇编语言,即使那些不熟悉计算机的人员也可以轻松上手。
2.4维护方便
在PLC技术中,以存储逻辑代替了接线逻辑,极大地降低了装置外部的接线数量,减少了系统的建设周期,同时,也在一定程度上降低了设计难度,以便于系统的维护和管理。不仅如此,PLC可以实现在线编程,转变生产过程,被广泛应用于多品种、小批量的工业生产控制中。
3PLC技术在电力工程中的应用
在电力工程中,PLC技术的应用主要表现在以下几个方面。
3.1开关量控制
开关量控制包括以下两方面的内容。
3.1.1断路器控制
在传统的电力自动化控制系统中,对断路器的控制多是采用继电器控制的方式,需要使用大量的电磁继电器,存在许多触点和联接点,进而降低了系统的可靠性。而PLC技术的应用和普及,使得软继电器逐渐代替了继电元件,极大地提高了控制系统的可靠性。在PLC控制系统中,操作人员只需要执行一些非常简单的工作,比如分闸、合闸等,系统就会自动根据实际运行状况,给出正确的操作信号。同时,在系统出现故障时,会自动跳闸,并发出相应的报警信号。而且,PLC控制系统不需要进行复杂的二次接线,可以有效地降低接线失误率,大大减少维护检修的工作量。
3.1.2备用电源自动投入装置
备用电源自动投入装置的主要功能是提高供电系统的可靠性,被广泛应用于大型企业的供电系统中。在原有的备用电源投入系统中,多采用手动或自动供回电线路的方式供电,在投切过程中,会出现几秒钟的断电时间,影响供电的连续性和可靠性。而应用PLC,可以实现对备用电源自动投入装置的控制,可以根据系统的实际情况进行抗干扰,具有可靠性高、操作简单、接线方便等优点。
3.2顺序控制
在原有的电力工程中,控制系统一般都是采用继电器控制,而随着PLC技术的发展,高性能的PLC控制系统逐渐取代了继电器控制。在实际应用中,PLC不仅能够全面调节整个电力工程,也可以控制部分电路。同时,PLC控制器属于远方终端单元,可以利用远程控制的方式控制变电站现场的RTU装置,实现对各种开关状态量的采集和处理,并通过相应的反馈环节获得故障信息,以便及时处理和解决其中存在的问题和故障,以保证电力系统的安全、稳定运行。
4结束语
在机械电气控制装置中应用PLC的另外一种形式,分散的控制机械电气控制装置是它在装置中进行应用的主要作用所在,运用集中的方式进行管理,将装置当中的危险部分尽最大限度的予以分离,对装置进而进行有效的控制与监督,简单的来讲,确保机械电气控制装置的稳定、高效和安全应用是DCS系统的主要作用。通过PLC技术组合而成的DCS系统对计算机有效的进行利用,确保DCS系统对现场控制站、监测站等场所的信息能够准确的进行接受,利用对信息的收集、整合与处理等,确保最佳的状态能够存在于控制装置当中,一旦有故障存在于装置当中,就会立刻的获得信息,并且有效的分散故障,对装置重新进行调整,防止整个装置的运行不会受到故障部分的影响,但是,在机械电气装置中要想将DCS系统的作用充分的发挥出来,需要确保构成这个系统的显示单元、控制单元和通信总线等构成部分的合理性,构成有效的、完整的DCS系统,确保该系统的功能可以有效的被使用,为对机械电气装置进行优化将良好的条件创造出来。
2应用分析
(1)对PLC技术的应用类型上进行确定。为了在机械电气控制装置当中对PLC技术进行应用,就要对PLC技术类型上进行确定,在整个设计应用环节当中这项工作有着基础性的作用,将PLC技术的使用类型确定出来是非常关键的,为确保选取的类型在机械电气装置中能够得到有效的应用,应该与机械电气控制装置的整个情况上予以结合进行合理的选取。(2)控制开关量逻辑。在机械电气控制领域当中应用PLC技术,PLC的基本工作内容当中就包含了开关量逻辑控制,原始的继电器可以有PLC装置和它的内部技术进行取代,一起实现对电路的顺序控制和逻辑控制,在开关量逻辑控制中应用PLC技术,它的控制对象不单纯的只是对一台设备进行控制,还可以在生产线路中将PLC装置拥有的开关量逻辑控制接入进去,使其能够控制组合机床和生产线。(3)控制模拟量。在工业生产中模拟量是一种术语,指的是可能出现在生产中的变量,然而人们对这样的变量却没有办法进行预测,例如速度的变量、温度的变量等。生产的进度和生产的质量会受到模拟量的影响,一定要采取一定的方式来控制模拟量,但是并没有可行的技术存在于传统的工业生产当中,直到出现了PLC技术之后,才实现了对模拟量的控制,在电气控制系统和电气模拟装置当中应用了PLC技术,而且在应用的时候有效的控制模拟量,实现数字化和模拟量之间的有效转化,令其被控制器能够很好的进行控制。(4)集中性对系统控制。主要是有多个设备和一台功能大的中央PLC坚实系统构成了该控制系统,并且构成了一个计算控制系统,这个系统拥有中央集成式的功能。在这个系统当中,不相同的设备当中可以利用运行的顺序和适宜的方式构成一个通过中央PLC系统一起处理的程序,由此发现,和单一式的控制系统进行比较这种集中式的控制系统有着运行效率高、成本低的优越性,但是也有一定的弊端存在于其中,一旦需要改变其中某一控制对象的程序时,需要停止整个控制PLC控制系统的运行,造成别的控制对象也需要被迫停止工作。(5)分散性系统控制。在这个系统当中,每个控制对象在PLC控制系统当中都是经过分别处理而成的,并且各个PLC控制之间都可以利用合理的信号传输来将内部网络的连锁反应上予以实现,来将控制任务上予以完成,或者对传输信号利用上位机经过总线实施传递。在该系统当中,对机械控制方式的应用主要是众多机械生产线的控制形式,使用相应的数据在不同的生产线之间进行连接,有不同的PLC对不同的控制对象进行控制,如果需要停止运转其中的某一台PLC,不会影响到其他的控制器。近些年,科学技术进入了一个全新发展的阶段,能够将过程控制和PLC技术有效的结合起来,对底层的控制任务因此就能更好的给予完成。(6)运动控制。利用PLC技术能够对直线运动和圆周运动等进行有效的控制,在控制系统里面,以前的控制模式直接的作用在执行机构和传感器当中,该系统可以利用运动控制模块来完成工作,例如可以在驱动步进电机和多轴位控制模块当中进行运用等。
3结语