摘要:針對新集煤礦引進瑞典主扇風機在電氣日常維護中暴露的問題，通過分析原因，實施了改進和預防措施，從而有效的保證了主扇風機安全可靠的運行。

關鍵詞:主扇風機安全運行預防措施PLC

1 影響主扇風機運行的因素

我礦從瑞典引進了兩臺軸流式主扇風機，擔負著礦井主要通風任務，最近一段時間電氣部分不同程度的暴露出一些問題，主扇風機的電控系統(tǒng)是PLC控制，但其外圍存在著嚴重的安全隱患，不僅造成主扇風機的故障停機，且嚴重威脅職工的生命安全。為確保我礦主扇風機安全可靠的運行，綜合分析了當前影響我礦主扇風機安全運行的因素是:①PLC部分輸入模塊不能準確接受輸入信號;②風門磁鐵到位開關誤動作;③PLC機在運行中暴露出穩(wěn)定性差。

2 原因分析及改進預防措施

2.1 PLC部分輸入模塊不能準確接受輸入信號 我礦主扇風機高壓開關柜、勵磁控制柜均為原瑞典配套設備，其輔助觸點由機械執(zhí)行機構(gòu)帶動并參與系統(tǒng)控制。由于觸點氧化或有積垢會造成觸點直流電阻大，又因控制線路距離較長而影響直流24V電壓信號準確輸入PLC輸入模塊，以至造成主扇風機的停機。以高壓線性接觸器合閘機構(gòu)帶動的輔助觸點HV-1為例，如圖一所示。

圖中HV-1觸點由線性接觸器高壓合閘機構(gòu)控制I0.1為PLC模塊輸入點，PLC輸入模塊額定電壓為直流24V，在主扇運行時出現(xiàn)I0.1輸入信號減弱或丟失，主扇風機直接停機。經(jīng)檢查，高壓輔助觸點HV-1點有積垢、氧化較嚴重，根據(jù)PLC輸入模塊型號C200H-ID212的主要技術(shù)參數(shù)為:

輸入額定工作電壓24DC

輸入阻抗3KΩ

輸入電流 7mA(24VDC)

ON電壓 14.4 VDC

OFF電壓5.0 VDC

ON響應時間1.5msmax (24VDC25℃)

OFF響應時間1.5msmax (24VDC25℃)

結(jié)合現(xiàn)場實際測量的工作電流數(shù)據(jù)(斷-通電流最小DC4.2mA，通-斷電流最大1.2 mA)，分析認為:PLC輸入模塊在響應時間1.5ms內(nèi)輸入電壓小于5VDC或輸入電流小于1.2 mA時PLC輸入內(nèi)部電路都會截止。不帶負荷遙控合閘時輸入電壓僅為3.4V，實際輸入電流僅為1.05 mA，又因00405直接參與風機控制，這時造成主扇風機的停機的主要原因。

采取措施是:首先利用檢修時間對所有參與控制的高壓、勵磁輔助觸點進行處理，以求達到直流電阻植為最小;其次改用直流110V電源代替直流24V電源，經(jīng)光電偶合器進行電位隔離，由直流24V電源光電偶合器的輸出段輸入PLC輸入模塊，徹底杜絕了部分PLC輸入模塊因輸入電壓太低或輸入電流太小直接造成停機現(xiàn)象的再次發(fā)生。

由于光電偶合技術(shù)比較成熟，體積小、壽命長、無觸點、有著良好的隔離性和抗干擾能力，結(jié)合應用效果，我們針對涉及此類問題的高壓、勵磁六對參與控制的輔助觸點，均采取的此類處理方法，有效提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 風門磁鐵到位誤動作 我礦主扇風機風門磁鐵到位開關在主扇安全運行中存在的問題主要是:主扇風機在運行時因風門磁鐵到位開關誤動作出現(xiàn)無故障停機現(xiàn)象。如梯形圖2、圖3所示(圖二、圖三分別為改進前、改進后風門打開限位梯形圖)。

圖中I:6.14為風門打開限位開關輸入PLC內(nèi)部模塊的常開接點，線圈80.01為風門打開內(nèi)部輸入繼電器，風門打開、對方風門關閉兩限位開關均參與運行風機的啟動和運行，由于限位開關是磁鐵式開關，該開關一是接點位置準確度不高，二是風機起動或運行時振動容易引起開關接點顫動誤動作。

預防措施:結(jié)合設備運行中暴露出的問題，根據(jù)主扇風機風門電控設計原理，對PLC運行程序進行了簡單的修改，主要是對程序中由風門控制的限位開關控制的內(nèi)部繼電器各加3s延時。

在修改后的梯形圖五中加了一個定時器，在主扇風機正常運行時，線圈80.01始終帶電。當風門限位開關瞬間斷電時，風門打開輸入常開接點I:6.14斷開，常閉接點I:6.14閉合，風門打開輸入線圈80.01自?；芈防^續(xù)帶電，同時定時器開始計時，3s內(nèi)若常閉接點I:6.14斷開(此時風門打開限位開關正常，同時常開接點I:6.14閉合)，切斷計時回路，否則3s計時結(jié)束，定時器TIM122常閉接點將切斷風門打開回路，線圈80.01斷電，主扇風機停止運行。增加3s的延時可避開限位開關因誤動作斷開的時間，即符合了原設計原理，又考慮到風門在動作時可能帶來的各項不安全因素，該措施實施后系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

2.3 加強維護知識培訓，提高PLC系統(tǒng)運行的可靠性 我礦對風機電控系統(tǒng)進行了該造后，提高了控制設備、系統(tǒng)的工作可靠性，主扇風機運行的 穩(wěn)定性提高了。但由于對PLC系統(tǒng)維護知識缺乏，造成PLC機在日常運行中穩(wěn)定性差，我們采取的措施是:①加強現(xiàn)場人員培訓，不斷增強現(xiàn)場檢修人員對PLC設備技術(shù)的更深一步的了解，切實達到培訓目的，做到理論與現(xiàn)場的實際有機結(jié)合。②保證PLC機工作在良好的環(huán)境中，避免PLC機受到?jīng)_擊或振動，避免周圍環(huán)境不穩(wěn)定、濕度過高或過低、陽光直射，要定期用吸塵器吸取PLC機周圍的塵埃、用吹塵器吹去PLC機內(nèi)塵埃。③在檢修時檢查接地是否良好，接地電阻不能超過100Ω，以有效防止干擾信號。④采用UPS不間斷供電電源供電，UPS具有較強的抗干擾和隔離性能，可保證提高PLC供電的安全可靠性，是PLC控制系統(tǒng)的理想控制電源。⑤定期對接線端子進行檢查緊固，防止接線端子處氧化腐蝕或壓接松動，影響PLC機的正常輸入輸出。⑥完善了主扇風機PLC系統(tǒng)維修保養(yǎng)、日常巡查制度。

3 取得的效果

通過實施一系列預防和改進措施，杜絕了由上述問題引起的主扇風機直接停機現(xiàn)象;創(chuàng)新了備用機檢修制度，實現(xiàn)了檢修工作高效、安全、可靠;現(xiàn)場的專業(yè)技術(shù)培訓有所加強，增強了維修人員的現(xiàn)場應變能力;實現(xiàn)了設備安全零事故，杜絕了礦井無計劃停風。

參考文獻:

[1]PLC應用技術(shù)——通用篇(2007版 龔仲華主編).

[2]電工學(1999版 楊福生主編).