基于PLC礦井提升機電氣控制系統改造分析

許登科（滁州銅鑫礦業有限責任公司，安徽 滁州 239011）

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基于PLC礦井提升機電氣控制系統改造分析

許登科（滁州銅鑫礦業有限責任公司，安徽 滁州 239011）

隨礦井提升機在礦山中是用來運輸礦石、材料、人力等等的主要運輸設備。現對PLC礦井提升機進行了技術上的改造，在進行一些改變之后繼續投入到日常的應用中，在保證正常使用的同時，發現更加節省了電能，體現了經濟技術的效應，說明該改造是可以用來大力借鑒的。

PLC礦井提升機；電氣控制系統；改造

目前該礦正在使用的是TKD控制系統，這個系統的主要原理是使用繼電器進行主要的裸機控制，其有多觸電的特性，使邏輯控制更加合理方便。磁放大器是模擬量的核心關節，它可以綁著TKD系統進行閉環的調節。當繼電器進行任務操作控制的時候，需要經由一些列有序的工作步驟，進而改變接線狀態，從而對系統進行修改。

1　提升機電控制系統的不足

傳統的礦井提升機控制系統主要采用繼電器——接觸器進行控制，這類提升機通常在電動機轉子回路中串接附加電阻進行啟動和調速。這種控制系統存在可靠性差、操作復雜、故障率高、電能浪費大、效率低、難以實現現代化管理的礦井等缺點。機電控制系統其實有許多的不足，主要體現在以下五個方面：

1.1可靠性、穩定性差

提升機電控制系統包含許多種原件，其中包括繼電器和接觸器等等，這些在提升機電控制系統中都占用了很大的空間，在進行工作的時候不僅消耗大量的電力，還會產生大量的噪音。除此之外，這些東西還容易出現故障，進行控制任務的時候靈敏度低，它的使用壽命也相對短一些，所以在可靠性和穩定性上就呈現較差的狀態。

1.2罐籠停車時間不確定

提升機電控制系統在工作的過程中，罐籠的重量持續的進行變化，我們對加速進行了事先的參數預計，但是到真正的加速過程中就會發現有時會相差甚遠，這樣便會導致罐籠停車時間不準確，時而提前，時而推遲。

1.3不能保證精確度

提升機電控制系統工作時的主要控制器是磁放大器，所以該系統并不能保證其精確度和穩定性。

1.4故障不能及時排查

提升機電控制系統在進行工作的時候容易出現故障，然而在發生故障的時候并不能直觀的看出出現工作的數據和參數，導致并不能及時地解決發生的故障，以至于影響該系統的正常工作。

1.5提升機無法調速

提升機電控制系統不能進行速度的控制，在向上提升的時候產生了很大的沖擊力，同時落地的時候也是，對工作人員的人身安全造成了威脅。

2　基于PLC礦井提升機電氣控制系統及優勢

近年來，計算機科技有了飛快的發展，其中PLC得到了廣泛的發展和應用，它想多與其他技術具有自動化、可靠性和安全性等的優勢，利用其發展優勢，使其在現代化的自動化工業生產中有了飛快的發展和利用。將PLC應用于礦井提升機控制系統，用PLC中大量的軟元件代替原電控系統中的接觸器和繼電器，完成了PLC對原有系統的改造；結合PLC特點，在系統中實現了安全回路的雙冗余；在系統主回路的改造中，設計了采用可控硅取代空氣接觸器控制逐級切除電阻的啟動控制方式，并分析了改造后系統可控硅調速的基本原理及特性；改造后的提升機系統有較好節能效果。現場調試和運行表明，該系統運行平穩可靠，控制精度高，操作簡單，完全可以滿足煤礦實際生產需要。

PLC通過軟件編程對控制系統進行操作，不要看該系統有許多的控制工作，但是其控制線路卻不復雜，相對較為簡單。PLC中也存在輸入和輸出的回路，在輸入和輸出的回路中安裝了隔離抗干擾和保護的裝置，以循環掃描作為系統工作時程序運行的運作方式。與此同時，為了能夠更加及時地處理系統中可能存在的故障，PLC還提供故障的檢測程序，在出現故障的時候便啟動該程序，以便于更加直觀的看到故障原因和運行參數，體現了其可靠性。PLC是分模塊管理的，所以更方便進行管理和維護。

3　提升機電氣控制的改造

通過上述的分析，發現基于PLC的礦井提升機電氣控制系統更加具有優勢，于是對現有的提升機電控系統進行改造。

3.1改造要求

經過實際的使用和調查，PLC在提升機電控制系統上有穩定性和可靠性的優勢，在對機電控制系統進行改造的過程中，要主要一定要按照改造要求進行。

在提升機系統進行運轉工作的過程中經常會受到電磁的影響，導致工作機能下降，所以要選擇具有很好的電磁兼容性的PLC型號，這樣便可保證在提升機系統進行工作的時候不受電磁的干擾，保持良好的導磁性能，所以在選料的時候要首先注意選擇具有導磁機能且機能較好的材料。

在提升機系統進行運轉工作的時候其原件容易出現故障，這些就會導致PLC的可靠性降低。經過實踐證明得知，PLC的輸入和輸出設備是最大的問題，在這兩個接口處易發生故障。為了預防這個問題的導致不好的結果，要采用冗余結構，一旦發生故障，便可采用備用的裝置，保證系統的正常運行。

在提升機系統進行運轉工作的時候如果出現故障，要立即進行修復，為保證修復的正常進行，要選擇使用模塊式的結構。某一個模塊出現故障，可以在最短的時間內對該部分進行更換，同時也便于進行及時的修復，保證了系統的正常運行。

3.2PLC選型

通過進一步地了解和實際的結合，提升機電控系統將原有的連接線形式的邏輯控制改變為PLC軟件編程形式的控制管理，進行改造之后，還是按照原來的操作方式，各個地方的功能和使用方式都一樣，就只是主要控制方式發生了變化，通過PLC進行控制任務。

在進行PLC改造之后，PLC系統和上位機有相同的設備，PLC通過軟件編程對控制系統進行操作，不要看該系統有許多的控制工作，但是其控制線路卻不復雜，相對較為簡單。兩者聯合就形成了一個完整的系統，就是我們所說的提升機電控制系統。

4　改造結果分析

經過基于PLC改造之后的提升機電控系統已經投入到正常的使用中，再投入使用的時間內結合實際，該系統并未危險任何的問題，也沒有出現大大小小的故障，充分發揮了其可靠性，為企業取得了更多的經濟效益和技術支持PLC通過軟件編程對控制系統進行操作，不要看該系統有許多的控制工作，但是其控制線路卻不復雜，相對較為簡單。PLC中也存在輸入和輸出的回路，在輸入和輸出的回路中安裝了隔離抗干擾和保護的裝置，以循環掃描作為系統工作時程序運行的運作方式。

該系統在運行工作的時候，啟動和停止的時候產生了較小的沖擊，對速度也有了充分的控制，使其有了更加平穩的運轉。除此之外，為了能夠更加及時地處理系統中可能存在的故障，PLC還提供故障的檢測程序，在出現故障的時候便啟動該程序，以便于更加直觀的看到故障原因和運行參數，體現了其可靠性。PLC是分模塊管理的，所以更方便進行管理和維護。該系統操作跟以前沒什么不同，操作簡單，節省了勞動多余的付出，在保證生產質量的同時提升了工作的效率。該設備的重量小，所占用的空間也較小，在安裝、使用和修復的時候都比較方便和輕松。除此之外，該系統在運行的時候也不會產生很大的噪音，也減少了電量的使用，提升了經濟效益。

5　結束語

經過以上對原始提升機電控制系統的介紹、PLC礦井提升機電氣控制系統及優勢的分析、提升機電氣控制的具體改造以及改造結果的觀察，我們得知基于PLC礦井提升機電氣控制系統改造之后很好的填補了原始系統的缺漏，改善了元始系統存在的問題，在保證良好運行工作的同時，降低了工作成本，提升了系統的經濟效益。我們要更加關注PLC之類的計算機編程技術的發展，積極利用其最新的發展成果，結合實際對其進行合理的分析之后進行更好的利用。積極學習有關于礦業的發展新技術，不斷地提高該系統的整體性能，完善工作中存在的不足。

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2095-2066（2016）17-0071-02