王平菊

（陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)三礦，山西 陽(yáng)泉 045008）

1 研究背景

PLC已經(jīng)在提升控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，由于它故障率低，調(diào)試方便靈活，給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了很大便利。但是，由于維修人員的素質(zhì)差異，對(duì)這一技術(shù)的掌握仍存在著很大的局限性。在使用過(guò)程中一旦發(fā)生故障，常常出現(xiàn)不知從何入手處理的現(xiàn)象。有時(shí)一些小故障也要浪費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，甚至停產(chǎn)。

2 問(wèn)題的提出

我礦從2004年開(kāi)始，主提升機(jī)電控系統(tǒng)逐步采用了PLC技術(shù)。在幾年的使用過(guò)程中，我們深深體會(huì)到了由于維修人員不能充分掌握這門技術(shù)給維修工作所帶來(lái)的不便，而目前維修人員存在的在文化素質(zhì)、年齡等諸多差異，要求他們?cè)趲啄甑臅r(shí)間內(nèi)掌握這門技術(shù)，也是十分困難的。針對(duì)這一事實(shí)，筆者設(shè)想如何用一種簡(jiǎn)單的方式，將控制系統(tǒng)每個(gè)元件的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障可以及時(shí)辨別，迅速排除。

3 設(shè)計(jì)原理與方法

PLC控制系統(tǒng)故障大多出現(xiàn)在輸入輸出接口上，內(nèi)部程序或PLC本身的故障幾乎少見(jiàn)。因此，就從監(jiān)控接口入手，開(kāi)展課題設(shè)計(jì)。

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件“組態(tài)王”的開(kāi)發(fā)，使計(jì)算機(jī)通過(guò)采集PLC所有軟元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，運(yùn)用串行通訊的方式，進(jìn)行上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）與PLC的信息交換和數(shù)據(jù)傳送。將PLC內(nèi)部梯形圖和外部電氣控制圖中的輸入輸出變量，通過(guò)交換數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)顯示在組態(tài)王畫(huà)面上，從而為維修人員提供指南。

4 設(shè)計(jì)內(nèi)容

4.1 運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)控

對(duì)提升機(jī)電控系統(tǒng)中如提升速度、提升高度、主電流、制動(dòng)閘制動(dòng)力4個(gè)模擬量變量和108個(gè)開(kāi)關(guān)量變量，用設(shè)置模擬量輸出和開(kāi)關(guān)量輸出的方式實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)上。

4.2 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)提升機(jī)“開(kāi)前狀態(tài)”、“運(yùn)行狀態(tài)”兩個(gè)畫(huà)面

將提升機(jī)在待機(jī)和運(yùn)行中所涉及的所有元件對(duì)系統(tǒng)的影響因素用指示燈顯示出來(lái)（如圖1～2），如果某些狀態(tài)下某個(gè)元件工況正常則以“綠燈”顯示，異常則以“紅燈”顯示并加“閃爍”提示，可直接將故障點(diǎn)篩選出來(lái)。

圖1

圖2

4.3 設(shè)計(jì)安裝位置畫(huà)面

將每個(gè)元件在控制盤的安裝位置實(shí)時(shí)顯示（如圖3～4），可幫助維修人員快速尋找元件的位置和觀察工作狀況。以便于故障的處理。

圖3

圖4

4.4 故障查找按圖索驥

設(shè)計(jì)故障查尋畫(huà)面，對(duì)“開(kāi)前狀態(tài)”、“運(yùn)行狀態(tài)”中出現(xiàn)故障的元件，采用二級(jí)畫(huà)面進(jìn)一步顯示。如：提升機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障，電機(jī)送不上電，主回路換向器觸點(diǎn)不吸合則“紅燈”顯示，此時(shí)可點(diǎn)擊這一紅色指示燈，出現(xiàn)一個(gè)二級(jí)畫(huà)面，此畫(huà)面涉及換向回路中的所有元件，并同時(shí)顯示這些元件的當(dāng)前狀況、正常時(shí)應(yīng)顯示的狀態(tài)、元件的安裝位置、元件的接口位置、元件在電控圖中的符號(hào)表示等信息，維修人員不論是否看懂梯形圖和電氣圖，都可以按照畫(huà)面中指示的元件位置找到故障元件進(jìn)行處理。

4.5 設(shè)置提升運(yùn)行系統(tǒng)的故障報(bào)警顯示記錄畫(huà)面

對(duì)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史記錄（如圖5～9）。

圖5 換向器回路二級(jí)畫(huà)面

圖6 輕故障二級(jí)畫(huà)面

圖7 工作閘繼電器二級(jí)畫(huà)面

圖8 安全回路畫(huà)面

圖9

4.6 利用計(jì)算機(jī)命令語(yǔ)言，設(shè)計(jì)運(yùn)行動(dòng)態(tài)顯示畫(huà)面(如圖10)

如箕斗升降、裝載，天輪旋轉(zhuǎn)等。

圖10

5 項(xiàng)目的先進(jìn)性和推廣應(yīng)用價(jià)值

此工程的開(kāi)發(fā)填補(bǔ)了目前在提升機(jī)PLC電控系統(tǒng)中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控和故障查尋功能的空白，可在我集團(tuán)公司各礦的提升機(jī)以及民用電梯的設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)，遠(yuǎn)程故障診斷等功能。

另外，過(guò)去一個(gè)好的維修工，要靠經(jīng)驗(yàn)和記憶進(jìn)行故障的快速查找。經(jīng)驗(yàn)的積累要靠多次排除故障，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)而得來(lái)，可PLC控制比過(guò)去的開(kāi)關(guān)電路故障要少得多，單靠經(jīng)驗(yàn)和記憶來(lái)提高維修技能，就顯得周期太長(zhǎng)。隨著設(shè)備的不斷更新，人員的流動(dòng)以及人員素質(zhì)的局限性，在每一個(gè)單位都存在好的維修工相對(duì)短缺問(wèn)題。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將電控原理簡(jiǎn)單化、明了化，從而減少對(duì)維修人員的要求，提高維護(hù)效率，無(wú)疑具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。