周繼文

摘 要：隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，其在礦用智能開關(guān)中的應(yīng)用前景越來越廣闊。本文對PLC在礦用智能開關(guān)中的一種用法作了簡單的介紹，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合PLC 的相關(guān)特點(diǎn)，詳細(xì)分析了開關(guān)出現(xiàn)故障時的查找故障方法，希望以此促進(jìn)礦用智能開關(guān)的發(fā)展，加快實(shí)現(xiàn)對故障的分析和解決。

關(guān)鍵詞：PLC；煤礦；智能開關(guān)；應(yīng)用；故障

1 前言

PLC，中文名為可編程序邏輯控制器，它是以微處理器為相關(guān)基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)等發(fā)展起來的一種新興的控制裝置。它的特點(diǎn)非常廣泛，不僅靈活性能高，而且可靠性強(qiáng)，在使用過程中比較方便，在當(dāng)今的工業(yè)發(fā)展中具有重要的地位，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)支柱性的產(chǎn)業(yè)之一。為了順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，在原有的開關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以PLC為核心技術(shù)，開發(fā)了多種功能在內(nèi)的組合磁力啟動器。它主要是以PLC技術(shù)為依托，對傳統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行集中處理，從而能夠使得內(nèi)部的結(jié)構(gòu)大大簡化，有效地減少故障發(fā)生點(diǎn)，從而在很大程度上確保功能強(qiáng)大，減少故障，變得易于操作。對于一般的使用者來說，只要事先對相關(guān)的原理進(jìn)行掌握，就可以在出現(xiàn)故障時，第一時間做出反應(yīng)，并準(zhǔn)確找出原因所在并加快排除，從而能夠很少地影響到實(shí)際的生產(chǎn)。因此，從這些方面可以看到，在其開發(fā)以來，一直受到了廣大煤礦企業(yè)的歡迎，使得其在實(shí)際的運(yùn)行中得以快速有效的發(fā)展。

2 組合磁力啟動器介紹及故障分析

組合磁力啟動器，其主要采用的是由德國西門子公司所推出的PLC產(chǎn)品，相對于其他國家生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，這種PLC具有性能穩(wěn)定、可靠性高的特點(diǎn)。將它作為核心的控制裝備，智能化的開關(guān)可以提供不同的接線方式，智能化的對一系列的工作程序進(jìn)行更改。從而可知，其已經(jīng)有十二多種的工作模式能夠?yàn)橛脩暨M(jìn)行選擇，其他剩余的4種歸用戶自己所備用，以滿足適時的開發(fā)。在使用過程中，其已經(jīng)有了一系列的相關(guān)敘述，就它的故障查找及排查，我們可以對其進(jìn)行一系列的說明。

2.1 智能開關(guān)組成

從一般的原理組成來講，智能化的開關(guān)主要由幾個大的部分組成：先導(dǎo)KX1-4；PLC控制器；帶載繼電器KA1-4；接觸器、反饋繼電器。另外，還需要一系列的輔助部分、電源部分以及相關(guān)的顯示部件等。智能開關(guān)的組成在一定程度上和傳統(tǒng)的開關(guān)有相似成分，而最大的不同就在于其獨(dú)特的PLC控制器設(shè)計(jì)。

2.2 單回路工作過程

以單回路工作模式作為一個簡單回路，其工作過程主要如下：首先按下啟動按鈕，將先導(dǎo)插件KX1進(jìn)行吸合，再提供一系列的感應(yīng)，在PLC輸入中通過將接點(diǎn)閉合，能夠讓PLC接收到輸出的信號，這是由內(nèi)部的程序進(jìn)行設(shè)定的，它能夠使相應(yīng)的輸出端子動作，通過PLC故障檢測板對接點(diǎn)處進(jìn)行保護(hù)，并通過一系列的動作接點(diǎn)閉合，使得接觸器KM1線包得電，實(shí)現(xiàn)主回路合閘。同時，KM1輔助接點(diǎn)閉合能夠使一方進(jìn)行對接點(diǎn)進(jìn)行自保，而另一方作為反饋信號進(jìn)入到PLC輸入端。當(dāng)PLC接收到信號之后，能夠確認(rèn)控制指令無誤之后進(jìn)行掃描，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，那就需要做出反應(yīng)，通過斷電、失電等進(jìn)行控制。

2.3 故障查找及原因

在對故障進(jìn)行分析之前，首先需要對故障進(jìn)行一定程度的了解。在此基礎(chǔ)上，需要對PLC的輸入輸出信號做出判斷，使它們在應(yīng)用方面相配合而存在。例如，在第一回路中，需要對第一回路中KXI的輸入點(diǎn)進(jìn)行把握，可以看出，其所對應(yīng)的點(diǎn)是I0.0，而第一回路所反饋的繼電器KM11輸出的是I0.4，對應(yīng)第一回路，帶載繼電器主要輸出的是I0.4，以此相類推，得出一系列的運(yùn)行結(jié)果。在PLC中可以找出相對應(yīng)的指示燈，在運(yùn)行狀況中，一旦發(fā)現(xiàn)任何的異常情況，都需要對其故障進(jìn)行有效的尋找。

再有需要將開關(guān)打開，這一位置一般情況下是在斷開的位置，運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)的位置一般情況下是在實(shí)驗(yàn)的位置上，將智能開關(guān)的工作模式調(diào)整為一般意義上的單回路，然后逐漸打開每個回路的按鈕。在打開按鈕不動的情況下，可以一直觀察，直到觀察到結(jié)束位置為準(zhǔn)。在這段時間內(nèi)，可觀察到PLC正面的指示燈，在此基礎(chǔ)上對被按住的啟動按鈕進(jìn)行輸入和輸出，進(jìn)而掌握到反饋的情況?？梢詫⒌谒幕睾献鳛榇藢?shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，先導(dǎo)輸入、輸出、反饋所對應(yīng)的指示燈均為I0.3、Q0.7、I0.7，在觀察中，如果發(fā)現(xiàn)I0.3這一指示燈不亮，則可以說明先導(dǎo)的信號不良?？梢栽诖嘶A(chǔ)上啟動相關(guān)的按鈕對接點(diǎn)到位的情況進(jìn)行檢查。如果I0.3亮，而I0.7不亮，那么我們可以看出PLC已經(jīng)出現(xiàn)異常。但是在研究中，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象一般是不存在的，由于所選用的一般是德國西門子原裝設(shè)備，其發(fā)生故障的概率極其低，考慮到這一因素，便可以相應(yīng)地對電壓進(jìn)行檢查。如果Q0.7亮而接觸器不工作，那么就可以說明PLC的輸出出現(xiàn)問題。觀察控制板上的KA4繼電器是否正常工作，如果不工作就是控制變壓器提供的220V電壓或者PLC故障保護(hù)接點(diǎn)具有問題。如果已動作，則檢查KA4的接點(diǎn)是否已經(jīng)使KM4線包得電。如果得電，那么檢查接點(diǎn)接觸情況，觀察其是否良好。如果出現(xiàn)不自保情況，那么發(fā)生故障的原因可能也在于此。一般情況下，智能化開關(guān)可以運(yùn)用上述的方法進(jìn)行檢查，但是我們能夠明確，其可能也有特殊的情況，需要在實(shí)際的運(yùn)行工作中進(jìn)行良好的把握。

3 結(jié)語

PLC作為一種新興的控制系統(tǒng)，在礦用智能化開關(guān)中起到了重要的作用。對智能開關(guān)相關(guān)的應(yīng)用及故障進(jìn)行分析，能夠幫助我們加強(qiáng)對智能開關(guān)的了解，以便在煤礦中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]靳宇峰.PLC在礦用組合開關(guān)中的應(yīng)用及故障分析[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（2）：72-75.

[2]郝長城.基于PLC的智能型礦用隔爆饋電開關(guān)的研制[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2008.

[3]李建軍.礦山井下主配設(shè)備安全預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中南大學(xué)，2013.

[4]楊前成.基于ARM的礦用低壓饋電開關(guān)保護(hù)裝置的研究與設(shè)計(jì)[D].中國計(jì)量學(xué)院，2012.

（作者單位：開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司）