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【机电一体化毕业论文】矿山机电设备远程控制技术的应用

2014年12月18日 机电一体化毕业论文 ⁄ 共 3076字 ⁄ 字号 暂无评论 ⁄ 阅读 2,793 views 次

摘要:伴随着国家经济的迅速发展,矿山行业的发展速度也在不断加快,机电设备在矿山的开挖和管理工作中的应用也越来越广泛,要求也在不断提高。而科技的日新月异,PLC控制技术不断升级,PLC技术以其方便灵活、操作性强等优点在矿山机电设备的应用中迅速凸显。文章就PLC控制技术在矿山管理工作中的应用进行了分析探讨。

   关键词:矿山;机电设备;PLC控制技术;特点

引言

   科技的日新月异,机电设备技术也在不断的更新和提高。就目前而言,针对大量的矿山开采工作,先进的机电设备是整个矿山开采工作中的必要设备。需要一套合理的管理方案来对生产机电设备的具体位置、使用情况和运行状态等进行检测。这样才能实现控制的自动化和智能化,也可以减少人员的投入和安全事故的发生。目前,在工业生产管理中,基本都实现了控制手段的信息化和智能化。因此,众多先进的远程控制技术也已经慢慢的应用在矿山机电设备的管理中,通过对实际应用效果的考察,远程控制技术的应用极大的帮助了矿山开采工作开展,大大提高了生产效率。

一 远程控制技术在矿山机电设备中的应用分类

(一)GIS远程控制技术在矿山机电设备中的应用

   GIS远程控制技术,是矿山地理信息系统的延续和发展,由开始的图像采集、地理环境信息采集、综合评估与分析发展到有了定性、定量、定位的全面管理和控制的功能。矿山机电设备管理和控制平台集合了多项技术,并随之研究的不断深入,相应的技术被应用于实践当中,一定会取得非常好的经济效益。其工作方法是:将监控终端安装在各类矿山机电设备上来进行机电设备的使用情况、运行时间和状态、位置等一些信息的采集,并通过无线和有线等方式发送到地面平台,通过该平台对搜集到的数据进行处理,管理人员可以随时对机械设备进行监测与控制。在矿山机电设备管理方面,GIS技术,还处于初级阶段,需要更深入的发展。

(二)物联网远程控制技术在矿山机电设备中的应用

   物联网,实际上是通过信息传感器对外界的事物进行定位、红外线感应、激光扫描等,利用接入技术,把互联网与任何物联系起来的一种新的形式。从而实现了覆盖性的对世界万物信息控制和连接的作用,通过这个信息控制网络,我们可以实现远程指挥,降低人力劳动,提高工作效率,突出物联网的实际操作意义。

   此外,还有PLC控制技术在矿山机电设备中的应用,以下会单独来讲PLC控制技术。

二 PLC的概念

PLC的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

三 PLC控制技术的特点

   计算机技术发展的新成果不断的应用于PLC的设计及制造中,使运算速度更快、存储容量更大、智能化更强的矿山机电设备不断涌现。目前,已有大量的PLC应用于计算机集散控制系统DCS,Distributed Control System)当中。PLC控制技术包含了非常多的优点且得到广泛应用,例如:编程简单,投资少,抗干扰能力强,结构灵活,操作灵活方便,具有可以在线进行修改、柔性好等特点,可以用在矿山上的各种数字控制领域,实现温度控制、位置控制等,以便更好地开采而降低劳动强度。

四 PLC控制技术在矿山机电设备中的应用

   矿山机电是个比较大的概念性东西,它可以细分出很多内容,在矿区中,各类机电设备都和它联系紧密,例如:各种运输车辆、起重设备、发电机、掘进机等。随着经济的发展,我们对矿产的需求量也在不断加大,矿业企业不断地增多,矿区也在不断的扩大,部分矿区无法让人员进行机械设备的长期操作,矿山开采的难度也各不相同,开采风险程度也不统一,各类安全事故时有发生,既是人员身体的伤害,也是国家经济的损失。因此,矿山机电设备控制技术的应用不仅降低了人员的安全风险,同时也减少了国家经济的损失。随着PLC控制技术的不断革新,它几乎可以完成矿山机电设备控制领域的所有任务,而且在很多情况下,PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的矿山机电设备控制任务,从结构上PLC可分为固定式和组合式两种,固定式是将CPU板、显示板、内存块、电源、I/0板等,这些部分组合在一起形成一个不可拆卸的整体,组合式是将包括CPU模块、内存板、电源模块、底板或是机架和I/0模块按照一定规则组装配置,无论哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/0能力可按用户需要进行扩展与组合。下面具体介绍一种PLC矿山机电设备控制中的应用:这里介绍的PLC技术在矿山机电设备中的引用实例是井下风门自动启闭功能的实现。井下风门的启闭一直是我们优化的方向,目前井下使用的风门大多数是由人工操作的,而由于负压大,开门的操作力也相当大,这使得不仅开启和关闭准度不易把握,操作也极其不方便,而且还很容易损坏风门,从业人员的安全也得不到有效保障。鉴于传统技术诸多的不便和缺陷,我们将PLC技术引入到井下风门自动启闭的功能实现上来,通过对井下风门结构的分析,我们采用远红外线传感器对来往的车辆进行动态检测,把数据输送到PLC中,利用PLC自动控制的特点实现对井下风门的自动启闭,完成对风门的自动化控制,节省人力物力的情况下,还保障了车辆和人员的安全。这项技术的大致原理如下:当利用远红外线检测到风门需要开启时,PLC就会把信号传送到二位五通双控电磁阀,电磁阀就会打到供气的位置,相应的气缸活塞就会向外运动,就会打开设在风门上的小窗。根据风门的结构设计,当小窗开启到与风门夹角成30o时,小窗就会被固定销挡住,无法继续打开,这时行走支点继续向前移动,从而带动风门开启。由于风门上的小窗已经打开,风门内外的压差基本消失,所以风门很容易就可以开启。当风门开启角达到90o时自动停止动作,车辆和行人可以通行。当检测到风门需要关闭时,PLC将控制信号传输到二位五通双控电磁阀使其换向,控制压气进入汽缸的另一端,汽缸的活塞带动行走部分向回移动,先是小窗被关严,然后带动风门转动,直到风门完全被关严为止。从上面的技术原理我们可以看到,我们成功的把PLC技术的自动检测和控制的特点应用到了风门的启闭中,解决了以前人工不方便等缺陷。我们采用了小窗这个特殊装置,大大减少了风门内外的压差,有效的减少了开启机构的强度和气缸的操作力,这也一定程度上提高了设备的使用寿命。

四 结束语

   我国对矿山机电设备的应用量很大,目前一些传统的技术已经不能满足我们对矿山机电设备现代化的要求。而矿山机电设备采用 PLC 技术之后,大大简化了复杂的继电器逻辑,提高了系统可靠性,也一定程度上优化了结构,降低了成本,这符合我们对矿山机电设备现代化的要求。随着 PLC 技术的日渐成熟,它独特的优势会让它有广阔的前景,对矿山机电的应用和改造有着积极的意义。

参考文献

[1]王荣华,张艳斌.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J]现代商贸工业2011

[2]冯锦鹏.GIS在矿山机电管理中的应用[J].科技情报开发与经济,2011,13

[3]夏克桥.浅谈PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].中国新技术新产品. 2009(04)

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