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plc技術最主要的作用是將計算機引入生產中,用它替代傳統的繼電器,從而有效地提高對工程的控制效率。它是一種高科技和高性能的控制技術。此外,該技術具有極高的穩定性,也就是說,當運行環境十分惡劣時,它也不會受到影響。同時,它還具有操作簡單、易于掌握的優點,從而擴大了其應用范圍。在PLC控制系統中,通常采用易于操作的操作程序,操作人員只需稍加培訓就能掌握。由于PLC自動控制系統體積小,不僅為運輸提供了便利,還簡化了維修和護養步驟,這也是它被大范圍推廣的主要原因之一。將該技術應用到煤礦開采中,有效地減小了控制系統的體積和減少了控制系統數量,還提高了采煤設備的控制效率,促使煤礦開采進入了新的發展階段。
2PLC控制系統的運行原理
輸入采樣是PLC控制系統的基本環節,決定了控制效率。在輸入采樣時,用到的設備是掃描儀。該設備全方位地掃描作業面,然后將掃描信息儲存起來,之后進行分析、處理。這份數據是單獨存在的,不會受到后期掃描數據的干擾,所以,應妥善保存,以免其丟失。當輸入采樣完成之后,PLC控制系統將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息,以確定掃描用戶程序,最后將處理結果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是,計算要有先后順序,不能隨意安排順序。另外,還應保證輸送到控制系統數據的真實性,以避免數據不準確對控制命令產生負面影響。同時,前面2個階段的運行工作完成之后,就要轉入數據刷新階段。控制系統會總結前2個階段掃描到的信息,并以結論的形式輸出。
3PLC技術的應用
在安裝主站時,要事先制訂好設計方案,要保證煤礦機電設備安裝路線新穎,不能沿襲之前的老套路。只有這樣,才能充分發揮控制系統的作用。當線路安裝好之后,直接將主站控制屏與機電設備相連接,以便于對其全面控制。合理布置信息數據收集設備,保證設備運行信息能及時被收集起來,這對于及時了解設備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中,如果信息收集設備布局合理,就可以及時收集、分析和處理其運行情況,為之后的維修工作提供重要的數據支持。此外,還要合理設置PLC控制系統的報警信號。在煤礦開采過程中,經常遇到設備出現故障的情況,這時,就需要報警信號來提示,保證維修人員在第一時間內趕到,以保證設備的正常運行。傳統的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發出的,由于采煤現場的噪聲大,信號不易被工作人員所察覺,所以,很容易延誤了設備的維修。PLC控制系統采用新型的報警信號,并將其安裝在集控啟停設備中,由專業人員專門管理,當出現報警信號時,由他們處理,進而保證了避險的及時性,有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應用了簡單的操作程序,所以,其使用簡單,便于掌握,并且能隨時切換,也就是說,它具有靈活性較高、對環境適應性較強的優點。此外,它還具監控功能。在煤礦機電設備運行過程中,能夠全面監控,并全面掌控運行過程中出現的問題,比如發熱情況、運行速度等。如果運行設備出現故障,那么,監控設施便會自動發出警報信息,盡快通知操作人員,有效地降低了設備出現故障的概率。另外,監控系統還具有自動記錄的功能,可以全面記錄機電運行中的情況,以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統之前,應了解與該系統有關的幾組關鍵性數據,主要包括以下2點:①在實際運行過程中,將刷新頻率設置為0.5s,以確保對該系統的有效控制。在絞車運轉時,系統便會以0.5s為刷新時間,自動獲取開關的觸碰頻率,并予以保存,之后再轉換,以便準確計算絞車的運轉速度。當絞車運轉速度計算好之后,就要確定它的運轉方向。絞車運轉之后,同時使用2個計數器記錄觸碰次數,以便確定有效碰撞。通常情況下,在5s之內,2個計數器相互控制,以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產生吸引力,使自身穩定上升,所以,要在5s內確定按鈕啟動次數,以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環境的要求。PLC控制系統也有合適的運行環境,當環境溫度在0~55℃時,能保證其高效運行;當溫度高于55℃或者低于0℃時,系統就很容易出現故障,從而影響對煤礦機電設備的有效控制。比如,在低于0℃的環境下,PLC控制系統的運行速度將會降低或者出現崩潰的情況。所以,在控制煤礦機電時,應對適當控制采區的溫度,盡量接近系統高效運行的溫度。也就是說,運行溫度在0~55℃之間,才能保證系統穩定、高效地運行。
4結束語
PLC,全稱ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器,是一種以微處理器為核心的數字運算操作的電力系統裝置。它是專門為工業現場應用而設計的。采用一類可編程的存儲器,相關人員可以在該存儲器內部執行相應的邏輯運算、順序控制等操作指令,并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口,實現對各種類型設備的識別或生產過程的控制。PLC技術屬于計算機控制技術范疇,其工作原理主要有三個不同的階段,即輸入采樣階段、用戶程序執行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段,PLC可以依次掃描所有輸入狀態和數據,并將其存入I/O映像區中的相應單元內,然后轉而執行用戶程序,控制輸出操作;在用戶程序執行階段,PLC可以按照從上到下、自左向右的順序,依次掃描用戶程序,并對掃描到的數據信息進行運算,根據運算結果控制邏輯線圈的狀態,以確定程序是否處于正常運行狀態;在輸出刷新階段,CPU會發出相應的指令,然后依據I/O映像區數據和相關狀態,結合電路封鎖功能驅動外部設備的運行,從而實現電氣自動化控制。
2PLC技術的優點
作為微機技術和傳統繼電接觸控制技術相互結合的產物,PLC技術克服了繼電接觸控制系統中機械觸點接線復雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點,充分利用了微處理器的優勢,具體包括以下優點。
2.1功能完善
當前,PLC產品的規模和型號非常豐富,可以滿足各種工業控制的需要,而且具有非常完善的邏輯處理和數據運算功能,被廣泛應用于各種數字控制領域。
2.2可靠性高
在PLC的生產過程中,采取了先進的內部抗干擾技術,極大地提高了系統的可靠性。同時,PLC具備相應的自我檢測能力,一旦發現硬件故障,可以及時發出警報信號,提醒相關人員處理故障,因此,PLC控制系統具備很高的可靠性。
2.3編程語言簡單
作為一種工控計算機,PLC的接口相對簡單,編程容易,其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業技能要求較低,不需要面對復雜的匯編語言,即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便
在PLC技術中,以存儲邏輯代替了接線邏輯,極大地降低了裝置外部的接線數量,減少了系統的建設周期,同時,也在一定程度上降低了設計難度,以便于系統的維護和管理。不僅如此,PLC可以實現在線編程,轉變生產過程,被廣泛應用于多品種、小批量的工業生產控制中。
3PLC技術在電力工程中的應用
在電力工程中,PLC技術的應用主要表現在以下幾個方面。
3.1開關量控制
開關量控制包括以下兩方面的內容。
3.1.1斷路器控制
在傳統的電力自動化控制系統中,對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式,需要使用大量的電磁繼電器,存在許多觸點和聯接點,進而降低了系統的可靠性。而PLC技術的應用和普及,使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件,極大地提高了控制系統的可靠性。在PLC控制系統中,操作人員只需要執行一些非常簡單的工作,比如分閘、合閘等,系統就會自動根據實際運行狀況,給出正確的操作信號。同時,在系統出現故障時,會自動跳閘,并發出相應的報警信號。而且,PLC控制系統不需要進行復雜的二次接線,可以有效地降低接線失誤率,大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置
備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統的可靠性,被廣泛應用于大型企業的供電系統中。在原有的備用電源投入系統中,多采用手動或自動供回電線路的方式供電,在投切過程中,會出現幾秒鐘的斷電時間,影響供電的連續性和可靠性。而應用PLC,可以實現對備用電源自動投入裝置的控制,可以根據系統的實際情況進行抗干擾,具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優點。
3.2順序控制
在原有的電力工程中,控制系統一般都是采用繼電器控制,而隨著PLC技術的發展,高性能的PLC控制系統逐漸取代了繼電器控制。在實際應用中,PLC不僅能夠全面調節整個電力工程,也可以控制部分電路。同時,PLC控制器屬于遠方終端單元,可以利用遠程控制的方式控制變電站現場的RTU裝置,實現對各種開關狀態量的采集和處理,并通過相應的反饋環節獲得故障信息,以便及時處理和解決其中存在的問題和故障,以保證電力系統的安全、穩定運行。
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在機械電氣控制裝置中應用PLC的另外一種形式,分散的控制機械電氣控制裝置是它在裝置中進行應用的主要作用所在,運用集中的方式進行管理,將裝置當中的危險部分盡最大限度的予以分離,對裝置進而進行有效的控制與監督,簡單的來講,確保機械電氣控制裝置的穩定、高效和安全應用是DCS系統的主要作用。通過PLC技術組合而成的DCS系統對計算機有效的進行利用,確保DCS系統對現場控制站、監測站等場所的信息能夠準確的進行接受,利用對信息的收集、整合與處理等,確保最佳的狀態能夠存在于控制裝置當中,一旦有故障存在于裝置當中,就會立刻的獲得信息,并且有效的分散故障,對裝置重新進行調整,防止整個裝置的運行不會受到故障部分的影響,但是,在機械電氣裝置中要想將DCS系統的作用充分的發揮出來,需要確保構成這個系統的顯示單元、控制單元和通信總線等構成部分的合理性,構成有效的、完整的DCS系統,確保該系統的功能可以有效的被使用,為對機械電氣裝置進行優化將良好的條件創造出來。
2應用分析
(1)對PLC技術的應用類型上進行確定。為了在機械電氣控制裝置當中對PLC技術進行應用,就要對PLC技術類型上進行確定,在整個設計應用環節當中這項工作有著基礎性的作用,將PLC技術的使用類型確定出來是非常關鍵的,為確保選取的類型在機械電氣裝置中能夠得到有效的應用,應該與機械電氣控制裝置的整個情況上予以結合進行合理的選取。(2)控制開關量邏輯。在機械電氣控制領域當中應用PLC技術,PLC的基本工作內容當中就包含了開關量邏輯控制,原始的繼電器可以有PLC裝置和它的內部技術進行取代,一起實現對電路的順序控制和邏輯控制,在開關量邏輯控制中應用PLC技術,它的控制對象不單純的只是對一臺設備進行控制,還可以在生產線路中將PLC裝置擁有的開關量邏輯控制接入進去,使其能夠控制組合機床和生產線。(3)控制模擬量。在工業生產中模擬量是一種術語,指的是可能出現在生產中的變量,然而人們對這樣的變量卻沒有辦法進行預測,例如速度的變量、溫度的變量等。生產的進度和生產的質量會受到模擬量的影響,一定要采取一定的方式來控制模擬量,但是并沒有可行的技術存在于傳統的工業生產當中,直到出現了PLC技術之后,才實現了對模擬量的控制,在電氣控制系統和電氣模擬裝置當中應用了PLC技術,而且在應用的時候有效的控制模擬量,實現數字化和模擬量之間的有效轉化,令其被控制器能夠很好的進行控制。(4)集中性對系統控制。主要是有多個設備和一臺功能大的中央PLC堅實系統構成了該控制系統,并且構成了一個計算控制系統,這個系統擁有中央集成式的功能。在這個系統當中,不相同的設備當中可以利用運行的順序和適宜的方式構成一個通過中央PLC系統一起處理的程序,由此發現,和單一式的控制系統進行比較這種集中式的控制系統有著運行效率高、成本低的優越性,但是也有一定的弊端存在于其中,一旦需要改變其中某一控制對象的程序時,需要停止整個控制PLC控制系統的運行,造成別的控制對象也需要被迫停止工作。(5)分散性系統控制。在這個系統當中,每個控制對象在PLC控制系統當中都是經過分別處理而成的,并且各個PLC控制之間都可以利用合理的信號傳輸來將內部網絡的連鎖反應上予以實現,來將控制任務上予以完成,或者對傳輸信號利用上位機經過總線實施傳遞。在該系統當中,對機械控制方式的應用主要是眾多機械生產線的控制形式,使用相應的數據在不同的生產線之間進行連接,有不同的PLC對不同的控制對象進行控制,如果需要停止運轉其中的某一臺PLC,不會影響到其他的控制器。近些年,科學技術進入了一個全新發展的階段,能夠將過程控制和PLC技術有效的結合起來,對底層的控制任務因此就能更好的給予完成。(6)運動控制。利用PLC技術能夠對直線運動和圓周運動等進行有效的控制,在控制系統里面,以前的控制模式直接的作用在執行機構和傳感器當中,該系統可以利用運動控制模塊來完成工作,例如可以在驅動步進電機和多軸位控制模塊當中進行運用等。
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