PLC在礦用智能開關中的應用及故障分析

周繼文

摘 要：隨著PLC技術的不斷發展與進步，其在礦用智能開關中的應用前景越來越廣闊。本文對PLC在礦用智能開關中的一種用法作了簡單的介紹，并在此基礎上結合PLC 的相關特點，詳細分析了開關出現故障時的查找故障方法，希望以此促進礦用智能開關的發展，加快實現對故障的分析和解決。

關鍵詞：PLC；煤礦；智能開關；應用；故障

1 前言

PLC，中文名為可編程序邏輯控制器，它是以微處理器為相關基礎，綜合計算機技術、自動控制技術等發展起來的一種新興的控制裝置。它的特點非常廣泛，不僅靈活性能高，而且可靠性強，在使用過程中比較方便，在當今的工業發展中具有重要的地位，已經成為工業生產支柱性的產業之一。為了順應時代發展的潮流，在原有的開關設計的基礎上，以PLC為核心技術，開發了多種功能在內的組合磁力啟動器。它主要是以PLC技術為依托，對傳統的產品進行集中處理，從而能夠使得內部的結構大大簡化，有效地減少故障發生點，從而在很大程度上確保功能強大，減少故障，變得易于操作。對于一般的使用者來說，只要事先對相關的原理進行掌握，就可以在出現故障時，第一時間做出反應，并準確找出原因所在并加快排除，從而能夠很少地影響到實際的生產。因此，從這些方面可以看到，在其開發以來，一直受到了廣大煤礦企業的歡迎，使得其在實際的運行中得以快速有效的發展。

2 組合磁力啟動器介紹及故障分析

組合磁力啟動器，其主要采用的是由德國西門子公司所推出的PLC產品，相對于其他國家生產的產品而言，這種PLC具有性能穩定、可靠性高的特點。將它作為核心的控制裝備，智能化的開關可以提供不同的接線方式，智能化的對一系列的工作程序進行更改。從而可知，其已經有十二多種的工作模式能夠為用戶進行選擇，其他剩余的4種歸用戶自己所備用，以滿足適時的開發。在使用過程中，其已經有了一系列的相關敘述，就它的故障查找及排查，我們可以對其進行一系列的說明。

2.1 智能開關組成

從一般的原理組成來講，智能化的開關主要由幾個大的部分組成：先導KX1-4；PLC控制器；帶載繼電器KA1-4；接觸器、反饋繼電器。另外，還需要一系列的輔助部分、電源部分以及相關的顯示部件等。智能開關的組成在一定程度上和傳統的開關有相似成分，而最大的不同就在于其獨特的PLC控制器設計。

2.2 單回路工作過程

以單回路工作模式作為一個簡單回路，其工作過程主要如下：首先按下啟動按鈕，將先導插件KX1進行吸合，再提供一系列的感應，在PLC輸入中通過將接點閉合，能夠讓PLC接收到輸出的信號，這是由內部的程序進行設定的，它能夠使相應的輸出端子動作，通過PLC故障檢測板對接點處進行保護，并通過一系列的動作接點閉合，使得接觸器KM1線包得電，實現主回路合閘。同時，KM1輔助接點閉合能夠使一方進行對接點進行自保，而另一方作為反饋信號進入到PLC輸入端。當PLC接收到信號之后，能夠確認控制指令無誤之后進行掃描，如果發現異常情況，那就需要做出反應，通過斷電、失電等進行控制。

2.3 故障查找及原因

在對故障進行分析之前，首先需要對故障進行一定程度的了解。在此基礎上，需要對PLC的輸入輸出信號做出判斷，使它們在應用方面相配合而存在。例如，在第一回路中，需要對第一回路中KXI的輸入點進行把握，可以看出，其所對應的點是I0.0，而第一回路所反饋的繼電器KM11輸出的是I0.4，對應第一回路，帶載繼電器主要輸出的是I0.4，以此相類推，得出一系列的運行結果。在PLC中可以找出相對應的指示燈，在運行狀況中，一旦發現任何的異常情況，都需要對其故障進行有效的尋找。

再有需要將開關打開，這一位置一般情況下是在斷開的位置，運行和實驗的位置一般情況下是在實驗的位置上，將智能開關的工作模式調整為一般意義上的單回路，然后逐漸打開每個回路的按鈕。在打開按鈕不動的情況下，可以一直觀察，直到觀察到結束位置為準。在這段時間內，可觀察到PLC正面的指示燈，在此基礎上對被按住的啟動按鈕進行輸入和輸出，進而掌握到反饋的情況?？梢詫⒌谒幕睾献鳛榇藢嶒灥臄祿葘л斎搿⑤敵?、反饋所對應的指示燈均為I0.3、Q0.7、I0.7，在觀察中，如果發現I0.3這一指示燈不亮，則可以說明先導的信號不良。可以在此基礎上啟動相關的按鈕對接點到位的情況進行檢查。如果I0.3亮，而I0.7不亮，那么我們可以看出PLC已經出現異常。但是在研究中，發現這種現象一般是不存在的，由于所選用的一般是德國西門子原裝設備，其發生故障的概率極其低，考慮到這一因素，便可以相應地對電壓進行檢查。如果Q0.7亮而接觸器不工作，那么就可以說明PLC的輸出出現問題。觀察控制板上的KA4繼電器是否正常工作，如果不工作就是控制變壓器提供的220V電壓或者PLC故障保護接點具有問題。如果已動作，則檢查KA4的接點是否已經使KM4線包得電。如果得電，那么檢查接點接觸情況，觀察其是否良好。如果出現不自保情況，那么發生故障的原因可能也在于此。一般情況下，智能化開關可以運用上述的方法進行檢查，但是我們能夠明確，其可能也有特殊的情況，需要在實際的運行工作中進行良好的把握。

3 結語

PLC作為一種新興的控制系統，在礦用智能化開關中起到了重要的作用。對智能開關相關的應用及故障進行分析，能夠幫助我們加強對智能開關的了解，以便在煤礦中發揮更大的作用。

參考文獻

[1]靳宇峰.PLC在礦用組合開關中的應用及故障分析[J].武漢船舶職業技術學院學報，2014，（2）：72-75.

[2]郝長城.基于PLC的智能型礦用隔爆饋電開關的研制[D].中國礦業大學（北京），2008.

[3]李建軍.礦山井下主配設備安全預警關鍵技術研究[D].中南大學，2013.

[4]楊前成.基于ARM的礦用低壓饋電開關保護裝置的研究與設計[D].中國計量學院，2012.

（作者單位：開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業分公司）