El controlador programable (PLC) es un nuevo tipo de equipo de control general que integra tecnología de control de relé tradicional, tecnología de control por computadora y tecnología de comunicación. Tiene una serie de ventajas como gran funcionalidad, flexibilidad universal, gran confiabilidad, buena adaptabilidad ambiental, organización simple, fácil uso, tamaño pequeño, peso liviano y bajo consumo de energía. En los últimos años, con la madurez de los controladores programables, cada vez más equipos son controlados por PLC en lugar de relés tradicionales, logrando buenos beneficios económicos.
El compresor de aire es uno de los cuatro equipos fijos importantes en la producción minera. Genera aire comprimido para accionar perforadoras de roca, cargadores de roca neumáticos y otras herramientas neumáticas. El hecho de que pueda operar de manera segura afecta directamente la producción y la eficiencia de la producción de las minas de carbón. Los principales factores que afectan su producción segura son la sobretemperatura del compresor de aire, la sobrepresión, el corte de agua y el corte de aceite.
Con el desarrollo de la modernización de las minas de carbón, las minas tienen requisitos cada vez más altos para el equipo minero, y la construcción de minas intrínsecamente seguras se ha convertido en el núcleo de la producción y construcción de las minas de carbón. Los equipos mineros se actualizan y mejoran constantemente, y la confiabilidad, operabilidad, monitorización y mantenibilidad son los requisitos más básicos. Los circuitos de control fabricados con relés no son confiables, son fáciles de mantener y monitorear y no pueden cumplir con los requisitos actuales. Existe una necesidad urgente de un controlador con alta confiabilidad, fácil mantenimiento, fácil operación, fácil monitoreo y bajo precio para reemplazar el circuito compuesto por relés. Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología de software y la tecnología de control, los controladores programables (PLC) se están desarrollando rápidamente, con alto rendimiento y precio razonable. El PLC tiene grandes ventajas frente a los circuitos de control conectados por relés. Muchos equipos de minería han elegido PLC para reemplazar el control de equipos más importantes. La protección tradicional utiliza principalmente instrumentos separados, que tienen poca confiabilidad, baja concentración y alto costo, y no pueden cumplir de manera efectiva los requisitos económicos y de seguridad de la inversión en equipos de minería.
Este artículo utiliza un controlador programable (PLC) como controlador central y proporciona al PLC los parámetros de señal necesarios para el control a través de instrumentos de detección para lograr la detección y el control automáticos del compresor de aire. Los principales parámetros monitoreados incluyen la temperatura del cilindro de alta y baja presión del compresor de aire, la temperatura del aceite lubricante, la temperatura del motor, la temperatura de la bolsa de aire y la temperatura del agua de salida, la presión del cilindro de alta y baja presión, la presión de la bolsa de aire y la presión alta/baja del aceite lubricante; /parámetro posterior a la detección de corte de agua de refrigeración, etc.
2. Función de control y principio de control
1. Función de control de protección
(1), detección de corriente y voltaje del motor.
2. Detección de cilindros primarios y secundarios, presión de aceite y presión de bolsas de aire.
(3) Detección de temperatura de escape primaria y secundaria, temperatura del aceite y temperatura del motor.
(4). Retraso en el arranque del motor.
⑸. El motor funciona sin agua.
2. Principio de control de protección
Antes de iniciar el host, la válvula solenoide de la fuente de agua y la válvula solenoide de ventilación están abiertas. Cuando la presión del agua de refrigeración y el caudal alcanzan el valor especificado, el compresor de aire se puede arrancar sin carga. Después de un retraso, la válvula solenoide de escape se cerrará automáticamente, permitiendo que el compresor de aire funcione normalmente. Deje que comience la baja presión de aceite al arrancar y controle la presión de aceite después de establecer un tiempo determinado. Al apagar, presione el botón de reinicio para desinflar la válvula solenoide y cortar el suministro de energía principal después de un retraso de 30 segundos. Detenga el compresor de aire y cierre la válvula solenoide de la fuente de agua y la válvula solenoide de ventilación. En el estado de seguro, si uno de los parámetros de monitoreo anteriores falla dentro del rango establecido, se generará una señal de alarma, la válvula solenoide de escape se abrirá al mismo tiempo y el compresor funcionará con carga reducida. Si el fallo se retrasa 30 segundos, la máquina automática no se detendrá.
(1). Mapa de control
1-1 Mapa de distribución de control del compresor
2. Principio de comunicación de control
PROFIBUS puede realizar datos. transmisión entre entradas/salidas digitales y analógicas, dispositivos de señalización inteligentes y dispositivos de regulación de procesos, así como controladores programables PLC y PC, y la dispersión de canales de E/S cerca de los propios dispositivos de campo. Por un lado, PROFIBUS cubre las necesidades de comunicación en el campo del sensor/actuador y, por otro lado, tiene todas las funciones de comunicación de la red de comunicación en el campo a nivel de unidad. Admite comunicación de datos cíclica de alta velocidad para cumplir con los requisitos de monitoreo en tiempo real.
1-2 Diagrama de comunicación de control del sistema
En tercer lugar, el S7-200 de adquisición de señales proporciona la función de captura de impulsos para cada entrada digital local. La función de captura de pulsos permite al PLC capturar pulsos de corta duración. La CPU no siempre lee estos pulsos al comienzo del ciclo de exploración. Cuando se configura una entrada usando la función de captura de pulso, los cambios de estado de la entrada se bloquean y se mantienen hasta que se actualizan en el siguiente ciclo de exploración. Esto garantiza que los impulsos de corta duración se capturen y retengan en el punto de entrada de lectura del S7-200.
Este diseño necesita recopilar los siguientes parámetros:
(1), la señal de presión es 1 cilindro primario, 2 cilindros secundarios, la presión del tanque de aire y la presión del aceite lubricante son 4 puntos respectivamente.
(2) La señal de temperatura es la temperatura de escape del primer cilindro, la temperatura del aire de admisión del segundo cilindro, la temperatura de la bolsa de aire, la temperatura del aceite, la temperatura del motor y la temperatura de salida del agua de refrigeración ***6 puntos;
(3) La señal de alimentación es la corriente del motor principal 1 punto, la tensión de alimentación 1 punto y ***2 puntos.
(4) Hay dos puntos para la detección de flujo: extremo de presión alta/baja, dos puntos para enfriamiento intermedio/posterior y cuatro puntos para * * *.
Los parámetros totales de la colección son 4 6 2 4=16.
Una vez recopilados los parámetros anteriores, primero determine si los parámetros relevantes son anormales y luego forme una tabla de datos dinámica para la visualización del recorrido en tiempo real y guárdela para futuras consultas aleatorias.
4. Diseño del software del sistema
Este sistema está enfocado principalmente a la protección. De acuerdo con los requisitos de las "Reglas de seguridad de las minas de carbón" y el principio de protección del compresor de aire, el proceso de diseño del software de control es el siguiente.
Conclusión del verbo (abreviatura de verbo)
Este sistema utiliza principalmente S7-200 como controlador central, PROFIBUS como puente de comunicación y proporciona señales de detección para el control a través de componentes de detección, por lo que logrando fines de protección y control. En el proceso de redacción de este artículo, recibí un gran apoyo de muchos líderes del Departamento de Mecánica y Electricidad de la mina Zhangji. ¡Me gustaría expresar mi más sincero agradecimiento! También agradecemos al Automation Drive Group de Siemens (China) Co., Ltd. por proporcionar una gran cantidad de información.