PLC控制技术在选矿工艺破碎自动化中的应用

邓宇

摘要：随着科学技术的不断进步，自动控制技术得到了广泛的应用。该项技术是在传统的控制器的基础上依托自动控制技术和计算机技术等形成的一种新型的工业控制装置。目的是对计算机编写程序进行自动化控制，从而提升控制的稳定性和安全性。而矿工生产的过程中，其安全性和稳定性一直是矿工生产最为关注的问题。特别是可操纵性作为提升生产效率和保障生产质量的重要依据。因此，应用PLC控制技术能够很好的满足生产的实际需求，从而实现自动化生产。

关键词：PLC控制技术；选矿工艺；破碎；自动化

一、PLC自动控制技术

PLC通过运用微处理器和依托通信技术和计算机技术形成的一种自动控制技术。矿工编写人员通过运用该项技术进行编写，从而进行了一系列的操作，例如：逻辑运算、时钟控制等。然后在将采集的信息所产生的各项变化传输给内部出来单元中，通过逻辑运算后输出相关的操作命令。一方面，PLC通过实时的采集设备运行过程中产生的各项参数和数据等，从而通过对得出相关的信息的整理和计算等输出相应的控制指令。可见，其工作具体的流程主要是由输出采样-执行阶段-输出刷新三个部分构成，从而形成统一的控制体系。当数据采集之后，则需要进入下个执行的阶段，PLC在采取自上而下、自左而右的方法，对用户程序编写的顺序进行扫描。并进行刷新操作的程序，其通过将逻辑运算的最终结果进行操作。另外，在执行过程中，CPU输出的指令则需要与逻辑控制的输出相互呼应和统一，这样才能保障输出刷新结果的精准。

二、破碎工段设备工艺简介以及现状

本次对某一矿厂的破碎工段设备进行了分析，其原来的设备与现在的设备相比，较为简陋。矿仓底部安装了1台棒条给料机，其主要发挥了筛选和给料的功能。一部分的矿石可以运用直接流入后续工艺的方法，并将这些矿石经过C110鄂式破碎机进行处理，然后在经过传送带进行筛选。粗碎后的合格矿石在进行中碎后，并运用GP300S圆锥破碎机进行破碎。当经过筛选后，将合格的中碎矿石进行细碎，其采取的设备主要是HP500圆锥。在没有条件安装自动化设备和系统时，往往碎工段的操作主要是运用手动的方法进行操作。同时，设备运转过程中的起停等都需要工人在现场亲自完成。同时，由于缺少对设备的维修和保护，使得在现场操作过程中会出现一系列的“压矿”现象，从而大大降低碎工段的生产效率和增加了工人的工作量和工作的强度。在改造之后，该系统通过集中的控制，对设备实现了集中的监控，并通过在控制室，及时对设备进行维护和保护，从而提升系统运转的效率和生产的水平，也为节省人工成本和降低人工工作量等提供了便捷。

三、破碎工段自动化控制系统组成及编程

（一）破碎工段自动化控制系统的组成

基于上节对某一矿厂工艺流程的介绍，通过运用PLC自动化进行控制和优化。其主要包括：对操作实现自动化控制。即主要是对生产过程中的数据进行的检测、相关设备的自动启停的控制、仪表和通信等发生故障的控制等，通过对这些环节的自动诊断，能够及时发现其中潜在的故障。为了能够满足不同场合的需求，应该采用西门子S7-400系列冗余PLC，这种系类的控制器具有较为明显的优势。例如：运行速度较快、拓展能力较强、可靠性极高等。同时，系统分为几大模块形成机架组态的模块。即电源模块、CPU模块、信号模块等。其中电源模块为机架后挂靠模块提供了所需的电源，即为24V电源。并将外部提供的AC220电压进行了转换。CPU作为整个机架组织的重要部分，其发挥着智慧的作用；信号模块主要包括：数字量模块、输出模块等；功能模块主要是能够储存一些较大的过程信号；通信模块实现了数据的传输和共享。

1.硬件组态

首先，运用STEP7软件建立1个S7-400H的站点，并通过选择Hard－ware对硬件进行组态。其硬件组态的原则需要根据实际的情况，将个模板根据实际的顺序进行组态。如果没有按照这一原则进行组态，则会严重导致机架上的模块顺序与实际的控制柜安装的顺序出现不一致的现象，从而出现顺序错误。例如：在编写程序时出现偏差，但是在编译的过程中不会出现一系列的问题，但是在下载程序调试阶段则会面临一些重大的问题。例如：模块位置摆错符号地址等则会出现错误，从而给后期的调试工作带来诸多的问题，使得该系统陷入困境。

2.软件系统

本次主要选用的DCS组态软件，该软件主要是依托全集成自动化理念进行组态。基于自动化思想的融入下，使得系统的配置更加高效，其主要应用于分散的过程控制应用场合，同时，达成了人机界面一直的效果，从而大大提升了监控和管理的效率。

（二）破碎工段自动控制程序的逻辑及实现的功能

第一，依据相关的设备对破碎段进行远程的监控和启动。

第二，对生产过程进行连锁的控制。文章主要以缓冲料仓为研究对象，分段实现了逆序开车和顺序停车的功能；对于所有分段的流程可以采用一键启动的方法；故障连锁停车：主要是当设备发生故障后，其前端设备则需要进行连锁停车。料位停车：当料位空时，需要提醒下流流程进行及时的停车，当料位较高时，则需要提醒上游流程及时停车，从而保障运载车载运输过程中不发生空载、料仓不溢料等情况。并运用现场调试的方法，对该工段进行自动控制，使得所有的设备都能够实现实时的监控，例如：对远程启动和停止、设备的正常运转等

第三，对生产过程进行自动控制的优化。通过对设备之间实现连锁控制，并以缓冲料仓为祝压迫界限，从而根据顺利进行停止、逆序启动功能；另外，多分段的流程设备可以进行一键启动和停止的功能；对故障处理的效果更好。当某一设备不进行正常运转时，通过运用程序控制让前端连锁运行的设备停车。另外，对系统常见的故障进行资料的收集，并做出智能化的诊断，检查人员根据诊断的结果提出具体的见解，从而避免事故的发生，影响设备安全、稳定的运转。

可见，对破碎工段实施PLC自动化控制技术，不仅能够通过采集现场实际生产的数据，建构更加完善的预警功能，还能够当设备发生通信故障时，能够通过智能化的诊断，及时的发出警报声，已让检查人员能够更加及时的对故障设备进行处理，从而使设备进行安全的运转，保障设备运行的稳定性和可靠性。与此同时，PLC控制技术还能够让系统控制更加的准确，还能够提高整体的抗干扰的能力，并通过数据的分析，选择出生产过程中最佳的工况组合，从而为提升生产的效率和经济利润提供有效的保障。

总结

现阶段，我国矿山企业的数量逐步增多，其对于安全性和稳定性的要求较高。通过以上对PLC技术的深入分析，找出了其最大的优势，即有效的提高了企业的整体生产水平，还对生产过程的稳定性、安全性等提供了有效的保障，从而为推动矿山企业的进一步发展奠定了坚实的基础。

参考文献

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