淺談礦井提升機電控系統中PLC技術的應用

文/蔡發海，陜西陜煤銅川礦業有限公司玉華煤礦

淺談礦井提升機電控系統中PLC技術的應用

文/蔡發海，陜西陜煤銅川礦業有限公司玉華煤礦

現階段，計算機技術以及信息處理技術不斷優化和更新，將其合理應用于煤礦生產環節的管控工作，可以極大的提高生產效率，加快生產進度，保證生產安全，同時，減小了資金的投入量。可編程邏輯控制系統是一類極為專業的煤礦現場用計算機，具有極強的可靠性和抗干擾能力，同時編程相對直觀，功能全面，使用范圍廣，具有極佳的接口功能，為煤礦提升設備中電控系統的合理應用提供了支持和保證。本文詳細討論了礦井提升設備電控系統中PLC技術的應用。

礦井提升機；電控系統；PLC技術

1 電控系統中應用PLC的意義

煤礦提升設備主要包括：卷筒驅動設備、傳動設備以及卷繞設備和制動設備以及相關的安全設備。電控設備、減速設備以及卷筒設備都對煤礦提升設備的卷筒驅動設備自身質量具有極大的影響。卷筒承載作用的發揮，主要依靠薄壁實現，基于其具有極為復雜的應力承載力，所以如果在設計當中使用不合理，會出現形狀的改變、開裂甚至無法正常使用。煤礦提升設備使用的卷筒的加速設備主要采用封閉式齒輪減速，一個主要的承載元件就是提升機軸，在承受外部作用載荷的同時，可以將四周的壓縮應力向主軸作用，將力傳遞給受力元件，卷筒沒有設置支環。如果在大型礦井中，煤礦提升工作的處理量較大，提升設備的工作構件受力狀況和所裝配的工作元件密切相關。對筒內的受力狀況以及應力范圍，可以實現桶內應力結構的減少，控制鋼絲繩在滾筒上不產生極大的彎曲應力。

作為一類煤礦生產中極為重要的設備，煤礦提升機的高度合理、安全可靠，使用方便，功能全面。近些年，煤礦提升設備得到了極大的發展，隨著計算機控制技術的更新和優化，在媒礦提升系統中引入計算機控制技術已經成為時代發展的必然趨勢。可編程邏輯控制系統專門用于工業現場的計算機操作，在實現處理的同時，具有大量的開關，所以不需要進行額外的接線，僅改變程序就可以實現處理。操作簡單方便，易于管理，資金投入量較小，自動化程度較高，如果在煤礦提升系統中應用可編程邏輯控制系統，可以極大的保證煤礦提升設備的安全性，實現工作量的極大降低，縮短了提升時間，提高了生產效率。

2 PLC在提升機電控系統中的應用

2.1 PLC技術的確定

PLC的組成部分包括一個基本單元、一塊擴散單元和兩塊擴散模塊以及三塊特別功能的模塊。其中，各個組成部分的輸入和輸出信號以及基本的輸入點和輸出點為35/33，擴展后為20/20,擴展完成以后的模塊是20/0，在這三塊具有特殊功能的模塊中，一個模塊是模擬量，可以實現輸出兩路模擬量，另一塊可以輸入多塊模擬量，模擬量輸出的最大量為思路，高速技術模塊是第三個模塊。依靠編程器對煤礦提升電控系統進行編程處理，輸入為60點，內存值為4K，可以極大的滿足煤礦提升系統的循環要求。

2.2 煤礦提升電控系統PLC結構框架

煤礦提升設備的電控系統可編程邏輯空盒子的輸入信號為60，輸出信號為50，這一系統的具體工作過程具有基本的依據。和可編程邏輯控制技術中的保護功能和控制功能之間的邏輯關系實現了緊密的結合，將外部傳感設備的控制開關作為輸入設備，與可編程邏輯端子合理連接，可編程設備可以對不同的信號進行狀態的調整，經過時序、邏輯以及計數和微分等方式進行合理處理。與可編程邏輯控制系統對應的控制機電設備、輸出機電設備以及信號回路和控制回路、高壓換向設備實現換向處理。可編程邏輯控制設備的邏輯關系圖如下圖所示。開始一側是操作臺，用于提升的電機是終端設備，全部的操作工作包括高壓換向設備、加速接觸設備以及制動電源柜以及可實現的跳閘處理。這些技術都是和可編程邏輯控制系統和提升設備實現雙向作用的，可以極大的發揮控制作用，最終實現電動機的提升作用。

2.3 煤礦提升電控系統的可編程邏輯軟件設計

圖1 煤礦提升機電控系統PLC的結構關系圖

為了實現簸箕提升速度的加快，可以采用煤礦提升電控系統。系統實現了加速、減速以及保護等功能，滿足控制的實際需要。可編程邏輯控制系統首先實現了信號的輸出以及不同操作環節的檢查和保護，當檢查結果合理，操縱正確后，解除制動操作。如果從井下發出提升信號，則依據指定的運行程序實現提升操作。分為幾個操作階段，第一階段，及時啟動加速階段，這一階段的操作，主要是啟動加速階段，將時間作為輔助參考條件，將電流作為主要元素，實現對八段電阻的有效管控；第二階段是等速階段，這一階段并沒有系統的切換。第三階段是減速階段，將速度作為主要的參考依據，實現低頻制動電源的接入，實現合理的控制；第四階段是低速爬行階段，實現向正向力運行的合理過度。第五階段的工作是停車卸載，實現煤礦提升電控系統工作的完成。在煤礦提升電控系統的運行過程中，可編程邏輯控制系統將時間、電流以及速度作為主要的工作依據，實現與實際信號的合理結合，開展運算和比較，最終進行控制信號的發送。

2.4 煤礦提升機電控系統可編程邏輯控制系統的應用效果

首先，將可編程邏輯控制系統應用于煤礦提升機的電控系統中，具有極大的優越性。實現了控制系統體積的縮減，同時實現了控制系統的提升，使系統的故障率極大的降低；另外，在煤礦提升電控系統中應用可編程邏輯控制系統，實現系統自身按照程序邏輯指令開展工作，使不同的程序之間更加合理的配合，減少休止時間，使生產能力得到了極大的提高，具有顯著地經濟效益。最后，將可編程邏輯控制系統應用于煤礦機電控制系統中，實現了提升信號和提升設備控制的完美結合，實現了提升設備操作信號的合理閉鎖，避免了由于人為原因而導致的操作隱患，使提升設備的控制自動化程序得到了有效的提升，在實現安全生產的同時，減少了維護操作的工作量以及耗電量，實現了能源的節約。

綜上所述，可編程控制系統應用于機電控制系統中具有極好的優越性。實現了科技發展和生產的有機結合，通過對可編程控制系統的合理應用，實現技術的優化，生產效率的提高以及資金使用量的減少，并且可以極大的推動工作的發展。隨著技術的不斷更新，技術人員應該將可編程控制系統應用于整個工業中，實現更加全面、可靠、高效的管控。

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[3]趙運華．礦井提升機電控系統升級改造[J]．煤礦機械,2011（7）:46-47．