论文部分内容阅读
【摘 要】随着科学技术的发展，PLC在电气自动化方向的运用范围越来越广泛，已经涉及到很多行业，在采矿业技术要求不断提高的形势下，PLC在矿业电气自动化控制方面的应用越来越多。PLC相对于人工作业控制方面具有很大的优势，我国矿业的发展起步较早，但是由于长期采用落后的采矿方式，导致大量矿业资源的流失，但是，PLC在矿业电气自动化控制方面的运用具有较大的可靠性，安全性较人工控制大。其次，矿厂周边的地势条件一般较为恶劣，地形复杂人工控制不易做到全面，而PLC则具有很好的灵活性，能够更高效便捷的完成控制任务。本文将就PLC在矿业电气自动化控制中的运用进行分析和探讨。
【关键字】PLC 矿业 电气自动化控制
引言：随着当今时代的发展，勘探技术的进步，越来越的的矿产资源被发现，然而在矿产资源开采，开发的过程中出现了种种问题，传统的矿业管理模式已经不能适应现代矿业的发展，不能解决新出现的问题，因此必须要提高矿业生产管理的技术。随着PLC技术在各行各业的普及，为各行各业带了方便快捷和安全，使得在矿业生产中引进PLC技术，作为一种先进的技术，它给矿业企业带来了新的发展，新的生机。然后，因为其科技含量高，对科学技术的依赖性较高，因此，在具体生产运用中必须严格要求。本文从多个角度分析PLC技术在实际矿业生产中的运用。并且重点针对在矿业中自动化排水的PLC技术的运用进行详细的分析和解释。
一、PLC的简介和发展历程
（一）PLC的简介：
PLC中文全称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
（二）组成部分：
1、电源
可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器在电源的连接上十分方便，其本身的电压就在可控范围内，因此可以不采取其它有关措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
2、中央处理单元（CPU）
中央处理单元（CPU）是整个系统中最核心的部分，是最中心的一个部分，它主要是负责对从可编程逻辑控制器系统程序得到的数据进行接收，分析和处理，储存
3、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
4、输入输出接口电路
（1）.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
（2）.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
5、功能模块
通信模块
二、PLC在矿业电气自动化控制应用中特点：
1.品种齐全，可适应各类用户
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接入电源也是非常容易的，通常是由内部将线接出，然后再连接上外部的线路。一般PLC对于电流具有带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
2.可靠性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用现代化的科学技术，采用了很多的应用软件，最大程度上减少了用电器，从而减小了用电器发生危险的可能性。这样，对于整个PLC的安全也得以保障，此外，PLC还采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
3.系统的设计、安装、调试工作量少
PLC系统的设计优化了以往矿业控制中大量的控制机器，这些机器的安装，调试等等都耗费了大量的时间和金钱，通过使用PLC，可以大大减少这些工作，并且，PLC的硬件较少，能够尽可能的避免硬件故障带来的损失。
4.维修工作量小，维修方便
由于PLC的硬件较少，所以在维修方面则比传统的控制方法的工作量要小得多，并且维修也很方便，维修的时间短，可以减小因维修而带来的损失。
三、PLC应用中的注意事项
（一）工作环境的要求
在实际应用中要特别注意工作时的温度，湿度，通风效果以及避免震动。温度多高或者过低都会对PLC工作产生影响，应使PLC在一个较为稳定的工作环境下进行工作，应远离震动较大的矿区。
避免强干扰源
在具体的使用过程中，对强干扰源进行规避措施，防止因为干扰源的作用使得PLC运行出现故障，带来损失。干扰源有很多种，应在其工作之前进行充分的检测，避免在使用的过程中出现故障，影响工作进程。
对电源的要求
PLC对电源的要求首先必须要是独立的，与其他用电器电源分开，有自己独立的，稳定的电源，其次，应有良好的接地线，避免发生灾害时产生较大危险。电流应保持稳定。
四、PLC在矿业电气自动化控制中典型运用：
水源热泵自动化系统的主要设计思路是采用PLC控制技术，结合先进的传感器检测技术，并改造传统的手动操作设备为电动，使得水源热泵系统达到智能控制的要求。增加了基于SIEMENS S7 PLC的上位机监控画面，实现远程控制和故障显示。增加对泵组中液位采集、各管道出口流量及各泵阀动作的监视。开发出一套上位机监控画面，对流量、泵运转、各个阀的动作、各种保护进行实时采集监视，由上位机完成泵的启动、停止控制。增加地面远程监控系统，实现水源热泵系统的远程监控、诊断、数据处理、报表等。同时，通过PLC提供的以太网接口接入全矿综合自动化系统工业以太网，实现水泵开停、水位等工况参数全矿井共享，水泵主电机开停实现远控，为水源热泵系统的无人值守创造了必要条件。
五、总结
现代科学技术的发达，使得人们生产生活更加便捷，在人们生产的方方面面都体现着现代技术的优势。在矿业电气自动化控制方面PLC相对于传统的控制具有很多优势，这些都为矿业带来高效便捷的生产。但是在应用PLC的过程中它也是由于一定要求的在实际应用中要特别注意工作时的温度，湿度，通风效果以及避免震动。PLC在电气自动化的排水方面能够及时有效的运作。本文对PLC在电气自动化方向的应用进行了一些分析和解释，仍有不足之处，望专家学者指正。
【关键字】PLC 矿业 电气自动化控制
引言：随着当今时代的发展，勘探技术的进步，越来越的的矿产资源被发现，然而在矿产资源开采，开发的过程中出现了种种问题，传统的矿业管理模式已经不能适应现代矿业的发展，不能解决新出现的问题，因此必须要提高矿业生产管理的技术。随着PLC技术在各行各业的普及，为各行各业带了方便快捷和安全，使得在矿业生产中引进PLC技术，作为一种先进的技术，它给矿业企业带来了新的发展，新的生机。然后，因为其科技含量高，对科学技术的依赖性较高，因此，在具体生产运用中必须严格要求。本文从多个角度分析PLC技术在实际矿业生产中的运用。并且重点针对在矿业中自动化排水的PLC技术的运用进行详细的分析和解释。
一、PLC的简介和发展历程
（一）PLC的简介：
PLC中文全称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
（二）组成部分：
1、电源
可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器在电源的连接上十分方便，其本身的电压就在可控范围内，因此可以不采取其它有关措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
2、中央处理单元（CPU）
中央处理单元（CPU）是整个系统中最核心的部分，是最中心的一个部分，它主要是负责对从可编程逻辑控制器系统程序得到的数据进行接收，分析和处理，储存
3、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
4、输入输出接口电路
（1）.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
（2）.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
5、功能模块
通信模块
二、PLC在矿业电气自动化控制应用中特点：
1.品种齐全，可适应各类用户
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接入电源也是非常容易的，通常是由内部将线接出，然后再连接上外部的线路。一般PLC对于电流具有带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
2.可靠性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用现代化的科学技术，采用了很多的应用软件，最大程度上减少了用电器，从而减小了用电器发生危险的可能性。这样，对于整个PLC的安全也得以保障，此外，PLC还采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
3.系统的设计、安装、调试工作量少
PLC系统的设计优化了以往矿业控制中大量的控制机器，这些机器的安装，调试等等都耗费了大量的时间和金钱，通过使用PLC，可以大大减少这些工作，并且，PLC的硬件较少，能够尽可能的避免硬件故障带来的损失。
4.维修工作量小，维修方便
由于PLC的硬件较少，所以在维修方面则比传统的控制方法的工作量要小得多，并且维修也很方便，维修的时间短，可以减小因维修而带来的损失。
三、PLC应用中的注意事项
（一）工作环境的要求
在实际应用中要特别注意工作时的温度，湿度，通风效果以及避免震动。温度多高或者过低都会对PLC工作产生影响，应使PLC在一个较为稳定的工作环境下进行工作，应远离震动较大的矿区。
避免强干扰源
在具体的使用过程中，对强干扰源进行规避措施，防止因为干扰源的作用使得PLC运行出现故障，带来损失。干扰源有很多种，应在其工作之前进行充分的检测，避免在使用的过程中出现故障，影响工作进程。
对电源的要求
PLC对电源的要求首先必须要是独立的，与其他用电器电源分开，有自己独立的，稳定的电源，其次，应有良好的接地线，避免发生灾害时产生较大危险。电流应保持稳定。
四、PLC在矿业电气自动化控制中典型运用：
水源热泵自动化系统的主要设计思路是采用PLC控制技术，结合先进的传感器检测技术，并改造传统的手动操作设备为电动，使得水源热泵系统达到智能控制的要求。增加了基于SIEMENS S7 PLC的上位机监控画面，实现远程控制和故障显示。增加对泵组中液位采集、各管道出口流量及各泵阀动作的监视。开发出一套上位机监控画面，对流量、泵运转、各个阀的动作、各种保护进行实时采集监视，由上位机完成泵的启动、停止控制。增加地面远程监控系统，实现水源热泵系统的远程监控、诊断、数据处理、报表等。同时，通过PLC提供的以太网接口接入全矿综合自动化系统工业以太网，实现水泵开停、水位等工况参数全矿井共享，水泵主电机开停实现远控，为水源热泵系统的无人值守创造了必要条件。
五、总结
现代科学技术的发达，使得人们生产生活更加便捷，在人们生产的方方面面都体现着现代技术的优势。在矿业电气自动化控制方面PLC相对于传统的控制具有很多优势，这些都为矿业带来高效便捷的生产。但是在应用PLC的过程中它也是由于一定要求的在实际应用中要特别注意工作时的温度，湿度，通风效果以及避免震动。PLC在电气自动化的排水方面能够及时有效的运作。本文对PLC在电气自动化方向的应用进行了一些分析和解释，仍有不足之处，望专家学者指正。