淺談煤礦新型PLC絞車控制系統(tǒng)的安裝與維護(hù)要點(diǎn)

高占祥

摘 要：隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全力度的加大，以及對(duì)新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用要求，更為安全、可靠的新型PLC絞車電控系統(tǒng)勢(shì)必替代傳統(tǒng)的老式絞車電控系統(tǒng)。本人根據(jù)自己多年的工作實(shí)際和有關(guān)資料，對(duì)新型PLC電控系統(tǒng)的安裝與維護(hù)談一些經(jīng)驗(yàn)做法。

關(guān)鍵詞：絞車電控；PLC；安裝；維護(hù)

1、采用新型PLC絞車電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.1礦井提升絞車的工作要求、特點(diǎn)

礦井提升設(shè)備的工作特點(diǎn)是在一定的距離內(nèi)，按一定周期往復(fù)循環(huán)動(dòng)作完成提升任務(wù)，因此它必須具備良好的控制性能，和完善的保護(hù)性能，保證提升系統(tǒng)可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。礦井設(shè)備工作的好壞，直接影響了生命與財(cái)產(chǎn)的安全以及產(chǎn)量和生產(chǎn)效益，特別是提升絞車，在安全性、可靠性方面要求極高，對(duì)其而言較高的可靠性能就是使提升容器按要求快速、準(zhǔn)確的到達(dá)規(guī)定位置，保證長(zhǎng)期高效運(yùn)行。

1.2老式絞車電控裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

對(duì)于TKD型等老式絞車電控裝置，采用的是由繼電接觸器構(gòu)成的提升絞車電控，這種控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)也是非常明顯的，它采用固定的硬接線方式來(lái)完成各種控制邏輯，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種控制功能，所以靈活性差；另外由于機(jī)械性的觸點(diǎn)工作頻率低，易損壞，接觸器觸頭易燒毀、故障率高、維護(hù)量大且困難、系統(tǒng)功能不完備、參數(shù)標(biāo)定困難、能耗高、效率低、噪聲大等較大缺陷，因此安全可靠性差。

1.3新型PLC絞車電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

可編程控制器PLC是替代繼電器的新型控制裝置，PLC就是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來(lái)取代傳統(tǒng)繼電器，執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。可編程控制器專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。新型PLC絞車電控系統(tǒng)由于采用PLC作為替代繼電器的新型控制裝置，系統(tǒng)配以綜合顯示儀、可調(diào)閘、語(yǔ)言報(bào)警機(jī)、電流檢測(cè)、溫度控制等先進(jìn)控制模塊。與老電控系統(tǒng)相比具有：邏輯電路可編程、保護(hù)電路雙重化（硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)）、控制器件電子模塊化。系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)；系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的接口互通，控制系統(tǒng)安裝調(diào)試、調(diào)整簡(jiǎn)單，且控制性能完善容易使用、操作容易簡(jiǎn)單、調(diào)速平穩(wěn)、故障率低、安全性能高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

2、新型PLC絞車電控系統(tǒng)的基本控制原理及安裝要點(diǎn)

2.1智能型PLC絞車變頻電控的基本控制原理

由于智能型PLC絞車電控的一些特殊性，外部接線相對(duì)簡(jiǎn)單：主控臺(tái)與控制柜（變頻柜）、電源柜、信號(hào)箱的控制與信號(hào)連接，及主控臺(tái)與絞車液壓站、電機(jī)、滾筒等部件的控制與信號(hào)連接。智能PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理是操作主控臺(tái)發(fā)出操作指令信號(hào)，傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)軸編碼系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)傳回的信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部計(jì)算比較，然后根據(jù)程序控制變頻器執(zhí)行起動(dòng)、調(diào)速、停車、制動(dòng)、保護(hù)等功能；同時(shí)根據(jù)主控臺(tái)手閘輸出控制信號(hào)與運(yùn)轉(zhuǎn)速度、保護(hù)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部比較，自動(dòng)控制液壓站壓力大小，調(diào)整盤形閘制動(dòng)開合的大小。同時(shí)該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，可進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行運(yùn)行及故障報(bào)警。

2.2新型PLC絞車電控系統(tǒng)的安裝要點(diǎn)

2.2.1新型PLC絞車電控系統(tǒng)的基本接線要求

新型PLC絞車電控系統(tǒng)的輸入與輸出引線要各走其路，最好用接地的金屬管各自走線，不得隨便平行走線，若必須平行時(shí)，輸入與輸出線間距也應(yīng)大于250mm，千萬(wàn)不可混在一起走線。接線時(shí)要分組進(jìn)行，按接線圖要求套上線標(biāo)，以便日后檢修方便。并保證接線牢固，接觸良好。從同一處來(lái)的線要接到同一個(gè)COM（公共端）端子上。在智能型PLC變頻絞車電控系統(tǒng)中，以下電線電纜的安裝要求高，要特別注意，1、旋轉(zhuǎn)軸編碼器至主控臺(tái)及變頻器的連接線；2、主控臺(tái)至變頻器的信號(hào)給定連接線；3、主控臺(tái)至液壓站KT線圈（可調(diào)閘）的模擬信號(hào)連接線。4、絞車各類傳感器連接線，如深指失效保護(hù)傳感器連接線等。以上這些電纜必須采用屏蔽電纜，并保證電纜性能、質(zhì)量可靠，盡管采用屏蔽電纜但配線時(shí)候還是會(huì)受到周圍強(qiáng)電或強(qiáng)信號(hào)的干擾，因此這此線路均還必須單獨(dú)穿鋼管以加強(qiáng)屏蔽功能。

2.2.2新型PLC絞車電控系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸編碼器的安裝要點(diǎn)

新型PLC絞車電控系統(tǒng)中，軸信號(hào)的檢測(cè)（旋轉(zhuǎn)軸編碼器）是非常重要的，它是決定絞車各項(xiàng)性能能否保證的關(guān)鍵，因此要慎重對(duì)待。除了對(duì)旋轉(zhuǎn)軸編碼器的連接電纜安裝時(shí)，采用上述方式加以保護(hù)屏蔽外，旋轉(zhuǎn)軸編碼器安裝精度也要注意。現(xiàn)新型PLC絞車電控一般采用雙PLC控制，一般有2～3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸編碼器，分別安裝在高速端（絞車電機(jī)側(cè)），低速端（絞車滾筒側(cè)或深度指示器軸上），一些采用PLC變頻電控還會(huì)在低速端-減速箱處增設(shè)一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸編碼器。電機(jī)或滾筒軸心與軸編碼器的軸心對(duì)接時(shí)的同軸度要求高，特別是對(duì)于老絞車改造，或者是絞車機(jī)械部分定貨時(shí)未特定要求需安裝旋轉(zhuǎn)軸編碼器的，在安裝旋轉(zhuǎn)軸編碼器時(shí)，要找好絞車電機(jī)及滾筒的軸心，并自行加工用于連接旋轉(zhuǎn)軸編碼器的固定裝置，如果軸編碼器安裝時(shí)與電機(jī)或滾筒連接的同心度不好，過(guò)轉(zhuǎn)時(shí)擺動(dòng)過(guò)大，會(huì)造成軟連接甚至軸編碼器的損壞，包括會(huì)造成滑繩保護(hù)報(bào)警及動(dòng)作。因此一定要找好絞車電機(jī)及滾筒軸心，調(diào)整好軸編碼器的安裝位置及角度，并固定牢固。

2.2.3新型PLC絞車電控系統(tǒng)的接地及信號(hào)安裝要點(diǎn)

新型PLC絞車電控系統(tǒng)的接地，要使用單獨(dú)的接地良好的專用地線。專用地線的埋設(shè)點(diǎn)距動(dòng)力回路的地線埋設(shè)點(diǎn)不小于5m。如果接地沒(méi)有條件達(dá)到要求的，對(duì)絞車電控系統(tǒng)的PLC機(jī)可以不接地，嚴(yán)禁和動(dòng)力網(wǎng)線共用地線。提升信號(hào)系統(tǒng)，斜井多級(jí)提升時(shí)，要實(shí)現(xiàn)各級(jí)減速點(diǎn)自動(dòng)示警并自動(dòng)減速功能，智能型PLC變頻絞車電控系統(tǒng)可以很完美實(shí)現(xiàn)。安裝中調(diào)試中，對(duì)斜井的各減速點(diǎn)、到位點(diǎn)進(jìn)行較精準(zhǔn)定位是關(guān)鍵，各級(jí)及井口的減速點(diǎn)、到位點(diǎn)的定位要在絞車電控安裝調(diào)試時(shí)進(jìn)行，必須由掛串車實(shí)地運(yùn)行進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以保證今后絞車正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的可靠性。

3、新型PLC絞車電控系統(tǒng)故障排查處理要點(diǎn)

3.1對(duì)新型PLC絞車電控運(yùn)行中出現(xiàn)問(wèn)題，一般是外部各傳感器、繼電器、控制開關(guān)等元器件引起的。因此在查找故障時(shí)，詳細(xì)對(duì)照電控圖紙，首先分清故障類型，或故障的大概范圍點(diǎn)，先觀察PLC機(jī)各輸入輸出發(fā)光管指示是否正常，指示不正常就檢查有關(guān)外設(shè)，各外部輸入指示均正常還有問(wèn)題，可用編程器或電腦連接PLC，調(diào)取內(nèi)部程序，一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)觀察，分析后再作處理。

3.2由于新型PLC絞車電控的主控臺(tái)采用了可編程控器，輸入輸出的邏輯關(guān)系，是通過(guò)使用其內(nèi)部大量軟元件和通過(guò)編程而實(shí)現(xiàn)的，因而在處理問(wèn)題時(shí)，不能用常規(guī)接線的概念處理，一定要把每個(gè)端點(diǎn)的問(wèn)題獨(dú)立處理好，再分析邏輯關(guān)系圖。只要保證各輸入和輸出沒(méi)有問(wèn)題，控制結(jié)果也就正常了。

3.3可編程控制器的采用，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但也相應(yīng)地對(duì)維護(hù)人員提高了要求，這就是要求維護(hù)人員會(huì)調(diào)用PLC機(jī)程序，會(huì)看梯形圖，可用編程器或電腦監(jiān)視各個(gè)輸入輸出接點(diǎn)內(nèi)部輔助繼電器定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的變化。

3.4新型絞車電控故障很少，因此維護(hù)人員要對(duì)系統(tǒng)的原理圖、接線圖有較全面的掌握，對(duì)出現(xiàn)的絞車故障現(xiàn)象，故障類型，故障排查方法、程序，故障處理結(jié)果都要詳細(xì)記錄，日后再出現(xiàn)類似故障就可以舉一反三，故障排查處理起來(lái)就會(huì)更得心應(yīng)手。

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