【摘要】PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)中的使用大大地提高了提升機的控制性能，也提高了系統(tǒng)自動化水平和安全可靠性，有利于提高系統(tǒng)的運行效率，促進(jìn)礦井的安全、和諧、健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；自動化控制系統(tǒng)

一、PLC與傳統(tǒng)的繼電器的區(qū)別

（1）傳統(tǒng)的繼電器控制就開關(guān)問題能夠很好的進(jìn)行控制工作，但是PLC則不僅可對開關(guān)量進(jìn)行有效控制，還能對模擬量進(jìn)行控制，同時與計算機形成全面的網(wǎng)絡(luò)，順利完成對不同級的積極控制。

（2）傳統(tǒng)的繼電器控制線路的組成是諸多的硬件繼電器，而PLC放棄硬件繼電器選用很多“軟繼電器”來組成系統(tǒng)。正常來說，傳統(tǒng)繼電器的成分使其擁有強大的抗外界干擾的能力，然而由于加入了大量的機械觸點，從而使得物理方面機械疲勞、塵埃的隔離性及電弧帶來的波動，系統(tǒng)程度直線下降。PLC采用邏輯運算微電子來進(jìn)行無機械觸點技術(shù)，難度復(fù)雜系數(shù)相對較大的由PLC內(nèi)部運算器進(jìn)行控制完成，所以其具有較長的使用周期，穩(wěn)定性較高。（3）容易操作簡單的編程和更為直觀編程。這種可以引入程控器更利于該程序面向用戶，進(jìn)行市場推廣，使用梯形圖語言來實現(xiàn)控制的全部過程。

（4）擁有較好的適應(yīng)性能。繼電器控制主要還是通過硬件將元件之間連接起來來實現(xiàn)工作程序，只能在線路中實現(xiàn)控制功能。然而PLC的控制功能則不是通過線路而是編程來決定工作流程。當(dāng)有要求對控制進(jìn)行修改更新時候，則只需要將程序修改為匹配即可。使用很是方便靈活。特別值得一提的是，可編程控制器產(chǎn)品正向著更為符合量化標(biāo)準(zhǔn)的方式執(zhí)行，目前已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化。進(jìn)行遠(yuǎn)程方面的基本控制。

（5）功能方面很強大，接口組織技術(shù)完善。當(dāng)今引用模擬和數(shù)字的雙料輸出輸入程序使可編程控制器具有更為細(xì)致化的功能運轉(zhuǎn)、邏輯和算術(shù)運算、定時、計數(shù)、順序控制、自檢、記錄和顯示等功能。在控制水平上有了進(jìn)一步的提升，接口處給用戶提供了更為廣闊的發(fā)揮使用空間，在各種設(shè)備之間可以進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)換和連接，現(xiàn)可以與傳統(tǒng)的繼電器接觸器及電磁閥等進(jìn)行直接連接，使用更為方便和兼容。

（6）在繼電器控制線路中，當(dāng)電源接通時線路中各繼電器都處于受制約狀態(tài)。在PLC中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，每個“軟繼電器”受制約接通的時間是很短暫的。

二、PLC控制系統(tǒng)

PLC作為控制核心和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主站，它承擔(dān)著整個提升機電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)值運算、信號處理、通信控制、系統(tǒng)管理及自檢、診斷等任務(wù)，其在電控系統(tǒng)中的位置非常重要。通常需要配置不少于兩套的PLC，一套為主控PLC，另一套為監(jiān)控PLC，二者互為監(jiān)視、比較和備用。同樣兩套PLC，最為先進(jìn)的是按全級別熱備冗余（電源冗余、CPU冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、上位計算機冗余等）配置和采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信。PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展新動向。

（1）主CPU時刻更新備用CPU，主CPU故障時，備用CPU能給切換（小于10ms）。這就意味著雙CPU在任何時刻都具有完全相同的程序、狀態(tài)而熱備冗余，從而具有最高級別的系統(tǒng)可靠性。

（2）熱備冗余的切換，不影響系統(tǒng)操作和運行、不丟失數(shù)據(jù)和程序、不導(dǎo)致增量輸出和誤動作，最大限度地避免了因硬件故障而造成的停機現(xiàn)象。

（3）每個CPU上集成有以太網(wǎng)接口（可冗余配置），能很方便地連接上位計算機系統(tǒng)，可作為操作員站、工程師站、管理站及更高層次的應(yīng)用?？刂破魇前礃?biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議通信、編程及組態(tài)，傳輸速率達(dá)l0Mbids，符合當(dāng)今自控領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)與“信息高速公路”相結(jié)合的發(fā)展主流。

（4）每個CPU上集成有兩個RS-232C接口，可以按Modbus協(xié)議與第三方的只能設(shè)備通信，如與高壓開關(guān)柜內(nèi)的電力監(jiān)控單元通信，能方便地實現(xiàn)四遙（遙測、遙控、遙信、遙調(diào)）功能而無需增加任何硬件開銷。

（5）可擴(kuò)展的通信接口，能方便地與全數(shù)字直流傳動、交頻器等通信，傳動控制將不再依賴I/0信號，而是借助數(shù)據(jù)報文過程進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，J十且通信介質(zhì)采用光纜，具有最高級別的抗十?dāng)_能力。

三、控制保護(hù)PLC功能

控制保護(hù)PLC根據(jù)外部輸人的有關(guān)開關(guān)量、模擬量、光電編碼器脈沖等信號進(jìn)行邏輯運算、數(shù)值運算，完成提升機的啟動、運行、停車等整個提升過程的運行控制及保護(hù)，主要功能有：行程控制、提升控制及中間閉鎖、安全回路控制、井筒信號控制及聯(lián)鎖、過卷監(jiān)視及控制、速度監(jiān)視及控制、速度包絡(luò)線監(jiān)視及控制、逐點的速度監(jiān)視及控制、液壓站控制和恒減速控制、鋼絲繩滑動監(jiān)視及控制、傳動裝置監(jiān)視及控制、閘瓦磨損監(jiān)視及控制、電源故障監(jiān)視及控制、控制系統(tǒng)故障監(jiān)視、報警及控制、故障診斷、記錄、過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、錯向保護(hù)等功能，為了提高PLC控制保護(hù)功能的可靠性，對于關(guān)鍵的故障監(jiān)測點，應(yīng)采取多通道、多元件及軟件、硬件并用等手段，實現(xiàn)“多重化”的控制保護(hù)功能。

四、數(shù)字提升機自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）數(shù)字化的調(diào)節(jié)操作。數(shù)字化的調(diào)節(jié)是以 PLC 為主要核心構(gòu)件，對于機器的保護(hù)可以說是很全面，外圍設(shè)備也做到了一定的水平。其主要工作優(yōu)勢是能夠使提升機的工作速度加快以及對電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)，另外能夠?qū)﹄娐分械幕芈菲鸬奖Ｗo(hù)作用。

（2）安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)化控制。整體的電力控制部分是借助網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通來進(jìn)行有效的交流和信號傳送，需要注意的是要將現(xiàn)場的各種客觀條件考慮到設(shè)備安裝過程中，要盡量保證成本的最低消耗。通過網(wǎng)絡(luò)的傳輸能夠最大程度降低傳送信息的時間及能夠保證穩(wěn)定性。新增加的 PLC 在安裝到使用中不僅能夠使其特有的基本功能得以發(fā)揮，另外還能夠代替原有的繼電器發(fā)揮同樣的作用。通過對基本程序的電子化數(shù)字化的匹配豐富來實現(xiàn)使用傳統(tǒng)繼電器無法完成的一些操作。

五、PLC技術(shù)在煤礦提升機自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

近年來，我國的變頻技術(shù)發(fā)展迅速而且日益成熟，調(diào)速更加的方便，性能更加的優(yōu)良而且具有較高的可靠性，被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域?？删幊炭刂破鳎≒LC）是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，能夠進(jìn)行邏輯運算、順序控制以及算數(shù)運算等操作，具有適應(yīng)性強、編程簡單、抗十?dāng)_強的優(yōu)點。采用PLC控制變頻器，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，提升機制動更加平穩(wěn)，操作更加簡單，提高了控制精度，降低了生產(chǎn)過程中的故障率。下面是闡述PLC在安全回路控制中的應(yīng)用。PLC的安全回路設(shè)計主要是出現(xiàn)機械、電氣故障，控制提升機進(jìn)人安全保護(hù)狀態(tài)，確保工作人員和設(shè)備的安全，主要有以下幾種保護(hù)措施：（1）報警顯示。會在工作參數(shù)出現(xiàn)異常時，如當(dāng)冷卻器溫度過高時，保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行報警顯示。（2）二次不能開車。當(dāng)提升機的設(shè)備出現(xiàn)異常，有電機繞組過熱，提升機不能進(jìn)行再次的啟動。（3）立即電氣制動。當(dāng)提升機在工作中，出現(xiàn)故障時，提升機將立即進(jìn)行制動，停止運行。（4）立即安全制動。安全制動是保護(hù)系統(tǒng)的最后環(huán)節(jié)，當(dāng)提升機或是安全回路本身出現(xiàn)故障時都能準(zhǔn)確地實施安全制動。

六、結(jié)論

隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展和PLC技術(shù)水平的提高，PLC技術(shù)在提升機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)字監(jiān)控器也逐漸取代了機械式監(jiān)控器和井筒開關(guān)，并作為提升機安全運行的后備保護(hù)，在提升機的生產(chǎn)過程中發(fā)揮的作用也越來越大。PLC技術(shù)在控制系統(tǒng)中的使用大大地提高了提升機的控制性能，也提高了系統(tǒng)自動化水平和安全可靠性，有利于提高系統(tǒng)的運行效率，促進(jìn)礦井的安全、和諧、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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