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引言:随着我国煤矿综合机械化开采程度的不断加快,液压支架得到了广泛的应用,而且乳化液泵站已经成为煤矿生产过程中不可或缺的组成部分,其主要是向液压支架源源不断的输送压力液体。一旦乳化液出现异常现象,将会导致相关部位的参数出现异常,进而引发相关事故的发生。基于PLC的乳化液泵站智能监控系统可以有效的解决上述问题,保证煤矿工作面的正常生产。
乳化液泵站属于矿井安全生产的关键设备之一,其主要负责向采煤工作面的液压支架输送乳化液,从而向液压支架提供动力源,因此乳化液泵站工作质量的好坏将会直接决定液压支架的使用效果,进而影响煤矿的生产质量。所以需要采取措施,保证乳化液泵站的正确工作,从而确保综采工作面能够顺利的施工,避免了安全隐患的出现。
一、PLC乳化液泵站智能监控系统硬件设计
1.1PLC电气控制箱的设计
PLC电气控制箱主要是用于支撑、防护和方便使用。在乳化液泵站智能监控系统中通常会将电气控制箱放置于防爆箱内,由于防爆箱本身具备支撑作用,所以其具有足够的刚度和强度,能够保证整体装置的完整性。当电气控制箱内部出现故障时,可以有效的避免该部件出现折断或变形,阻止了故障的进一步扩大化。
1.2主程序控制电路的设计
PLC乳化液泵站智能监控系统中接收到的逻辑命令一般是由S7-224发出来的了,其I/O口通常是10出14入,而且每个I/O通断一般采用发光二极管显示。外部接线通常需要接到接线端子上,其中具备输出模块和输入模块。从广义上讲,PLC输出输入单元主要包括两大部分,一部分是输出和输入的映像寄存器,另一部分是与被控设备有关的接口电路。输出接口主要是将弱电控制的信号经过相关转换之后得到强电信号输出。而输入单元主要负责接收来自于设备的各种控制信号,如操作按钮、限位开关、行程开关、选择开关以及其他传感器的信号等。这样就能够有效的驱动接触器指示灯、电磁阀等被控设备的执行元件。
1.3乳化液泵站智能监控硬件系统的抗干扰设计
PLC专门是为工业控制而设计的,在设计过程中为了更好的与其它设备一起工作,而采用了多层次抗干扰设计,其能够提高PLC运行的可靠性和稳定性,使其无故障工作时间超过几万小时。随着我国计算机技术的快速发展,PLC的功能逐渐多元化,而且应用的领域逐渐广泛化。但是,要想更好的保证乳化液泵站正常、可靠运行,还需要根据PLC系统的特点设计出与之对应的措施,只有这样才能保证整个系统的顺利运行。如果PLC的工作湿度过大、温度过高、冲击和振动过强以及电磁干扰严重等都有可能影响PLC的安全、正常、可靠运行,而且外围电路的抗干扰能力有限,整个控制系统的可靠性降低,从而导致一些故障层出不穷。因此,在进行PLC的乳化液泵站智能监控系统设计时,要充分的结合实际情况,采取措施避免系统故障的发生。PLC控制系统运行的可靠性与否将会直接影响企业生产的经济效益,所以对PLC硬件系统进行抗干扰设计就显得至关重要了。
二、PLC乳化液泵站智能监控系统的软件设计
2.1智能监控系统的总体设计
乳化液泵站智能监控系统在开机的过程中要进行两个子程序的调用,其一般是根据实际需求来给各个使用量赋以初值以及开中断模拟量采集,随后还要对主程序部分开机状态进行复位。一切完成之后将会进行主程序的运行控制部件和开机逻辑分析。
2.2子程序的设计
为了便于程序的更改,子程序的设计一般包括了两个环节:(1)对开启模拟量采集中断和时间进行合理的设计;(2)设置初始参数。这两个环节的分工不同,其所起到的作用也不一样。对其进行合理的设计不仅可以便于相关职能的查找,而且也能使程序更加模块化、清晰化。子程序SBR0主要是对实时时间初始化进行开启中断和地址空间的分配。子程序SBR1主要是对各个参数进行赋值,顺便清空累加器的值和暂存地址。
2.3乳化液泵站智能监控软件系统的抗干扰设计
由于干扰、噪声、模拟信号误差以及开关操作失误等影响,将会导致控制器外部模拟量输入信号出现误差,从而导致相关事故的发生。当开关、按钮作为主要输入信号时,将会出现抖动现象,而且还可能产生瞬间跳动,进而引发系统错误操作的出现。此情况一般采用定时器延时来避免抖动发生,保证触点稳定闭合。对于模拟信号一般采用多种软件滤波方法来确保数据的可靠性。连续多次采样,每次采样的间隔要根据该信号的变化频率和A/D转换时间而定。采样数据将会被存放于不同的数据寄存器中,通过相关的比较之后取其平均值或中间值作为当前输入值。实际中比较常用的滤波方法有中值滤波、程序判断滤波、防脉冲干扰平均值滤波、滑动平均值滤波、算术平均值滤波等,而平均值滤波法是比较常用的滤波方式,并取得了不错的效果。
三、结束语
综上所述,PLC系统具有抗干扰能力强、可扩展性好、可靠性高等特点,能够实现对乳化液泵站的智能监控,保证了煤矿的安全、可靠运行,提高了企业的经济效益。
参考文献
[1]谢云昌.基于PLC的乳化液泵站状态监控系统[J].煤矿机械,2013,14(3):90-91.
[2]任玉树,郭文新,孙慧臣.煤矿井下乳化液过滤系统的创新设计[J].煤矿机械,2013,7(1):142-143.
[3]王中亮,徐金海,王勇.综采工作面液压系统乳化液泄漏故障监测试验[J].煤炭科学技术,2013,17(1):56-57.
(作者单位:重庆工程职业技术学院)
乳化液泵站属于矿井安全生产的关键设备之一,其主要负责向采煤工作面的液压支架输送乳化液,从而向液压支架提供动力源,因此乳化液泵站工作质量的好坏将会直接决定液压支架的使用效果,进而影响煤矿的生产质量。所以需要采取措施,保证乳化液泵站的正确工作,从而确保综采工作面能够顺利的施工,避免了安全隐患的出现。
一、PLC乳化液泵站智能监控系统硬件设计
1.1PLC电气控制箱的设计
PLC电气控制箱主要是用于支撑、防护和方便使用。在乳化液泵站智能监控系统中通常会将电气控制箱放置于防爆箱内,由于防爆箱本身具备支撑作用,所以其具有足够的刚度和强度,能够保证整体装置的完整性。当电气控制箱内部出现故障时,可以有效的避免该部件出现折断或变形,阻止了故障的进一步扩大化。
1.2主程序控制电路的设计
PLC乳化液泵站智能监控系统中接收到的逻辑命令一般是由S7-224发出来的了,其I/O口通常是10出14入,而且每个I/O通断一般采用发光二极管显示。外部接线通常需要接到接线端子上,其中具备输出模块和输入模块。从广义上讲,PLC输出输入单元主要包括两大部分,一部分是输出和输入的映像寄存器,另一部分是与被控设备有关的接口电路。输出接口主要是将弱电控制的信号经过相关转换之后得到强电信号输出。而输入单元主要负责接收来自于设备的各种控制信号,如操作按钮、限位开关、行程开关、选择开关以及其他传感器的信号等。这样就能够有效的驱动接触器指示灯、电磁阀等被控设备的执行元件。
1.3乳化液泵站智能监控硬件系统的抗干扰设计
PLC专门是为工业控制而设计的,在设计过程中为了更好的与其它设备一起工作,而采用了多层次抗干扰设计,其能够提高PLC运行的可靠性和稳定性,使其无故障工作时间超过几万小时。随着我国计算机技术的快速发展,PLC的功能逐渐多元化,而且应用的领域逐渐广泛化。但是,要想更好的保证乳化液泵站正常、可靠运行,还需要根据PLC系统的特点设计出与之对应的措施,只有这样才能保证整个系统的顺利运行。如果PLC的工作湿度过大、温度过高、冲击和振动过强以及电磁干扰严重等都有可能影响PLC的安全、正常、可靠运行,而且外围电路的抗干扰能力有限,整个控制系统的可靠性降低,从而导致一些故障层出不穷。因此,在进行PLC的乳化液泵站智能监控系统设计时,要充分的结合实际情况,采取措施避免系统故障的发生。PLC控制系统运行的可靠性与否将会直接影响企业生产的经济效益,所以对PLC硬件系统进行抗干扰设计就显得至关重要了。
二、PLC乳化液泵站智能监控系统的软件设计
2.1智能监控系统的总体设计
乳化液泵站智能监控系统在开机的过程中要进行两个子程序的调用,其一般是根据实际需求来给各个使用量赋以初值以及开中断模拟量采集,随后还要对主程序部分开机状态进行复位。一切完成之后将会进行主程序的运行控制部件和开机逻辑分析。
2.2子程序的设计
为了便于程序的更改,子程序的设计一般包括了两个环节:(1)对开启模拟量采集中断和时间进行合理的设计;(2)设置初始参数。这两个环节的分工不同,其所起到的作用也不一样。对其进行合理的设计不仅可以便于相关职能的查找,而且也能使程序更加模块化、清晰化。子程序SBR0主要是对实时时间初始化进行开启中断和地址空间的分配。子程序SBR1主要是对各个参数进行赋值,顺便清空累加器的值和暂存地址。
2.3乳化液泵站智能监控软件系统的抗干扰设计
由于干扰、噪声、模拟信号误差以及开关操作失误等影响,将会导致控制器外部模拟量输入信号出现误差,从而导致相关事故的发生。当开关、按钮作为主要输入信号时,将会出现抖动现象,而且还可能产生瞬间跳动,进而引发系统错误操作的出现。此情况一般采用定时器延时来避免抖动发生,保证触点稳定闭合。对于模拟信号一般采用多种软件滤波方法来确保数据的可靠性。连续多次采样,每次采样的间隔要根据该信号的变化频率和A/D转换时间而定。采样数据将会被存放于不同的数据寄存器中,通过相关的比较之后取其平均值或中间值作为当前输入值。实际中比较常用的滤波方法有中值滤波、程序判断滤波、防脉冲干扰平均值滤波、滑动平均值滤波、算术平均值滤波等,而平均值滤波法是比较常用的滤波方式,并取得了不错的效果。
三、结束语
综上所述,PLC系统具有抗干扰能力强、可扩展性好、可靠性高等特点,能够实现对乳化液泵站的智能监控,保证了煤矿的安全、可靠运行,提高了企业的经济效益。
参考文献
[1]谢云昌.基于PLC的乳化液泵站状态监控系统[J].煤矿机械,2013,14(3):90-91.
[2]任玉树,郭文新,孙慧臣.煤矿井下乳化液过滤系统的创新设计[J].煤矿机械,2013,7(1):142-143.
[3]王中亮,徐金海,王勇.综采工作面液压系统乳化液泄漏故障监测试验[J].煤炭科学技术,2013,17(1):56-57.
(作者单位:重庆工程职业技术学院)