趙國飛

（內(nèi)蒙古烏審旗中煤蒙大礦業(yè)有限責任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300）

在采礦工程當中，需要進行各種設(shè)備與人員的輸送，這時所應(yīng)用到的機器就是煤礦立井提升機，其成為煤礦開采過程當中很多重要工作的設(shè)施基礎(chǔ)。煤礦立井提升機主要由工作機構(gòu)和控制系統(tǒng)組成，而隨著自動化技術(shù)及變頻控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦立井提升機的應(yīng)用也成為十分普遍的現(xiàn)象，并在新的需求出現(xiàn)時不斷得以改善與發(fā)展。

1 在提升機調(diào)速裝置中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的煤礦立井提升機當中，所采取的調(diào)速控制手段多為繼電器控制，這種系統(tǒng)存在有一定的缺點：①在使用當中具有一定的工作負擔，調(diào)速裝置對保障人員安全及設(shè)備安全都具有十分重要的意義，因此需要經(jīng)常進行檢修和維護[1]。傳統(tǒng)的繼電器控制裝置所依靠的多為采用觸電的切斷等手段來對速度進行具體控制，所以這種方法會使得觸頭磨損較快。②在成本方面，這種系統(tǒng)耗電較大，并且對安全的控制也不是很完善，因此利用PLC及變頻控制進行提升機的調(diào)速控制能夠有效解決以上問題。在成本方面，這種方式的耗電量相較于傳統(tǒng)方式得到了有效的降低，并且也能夠更大限度地保證安全。PLC及變頻控制在提升機調(diào)速裝置中的應(yīng)用采用的是I/O的分布式設(shè)計，這種方式在不同的控制柜之間利用西門子PLC具有的工業(yè)通訊總線進行連接，便于檢修及維護。③在安全的把控方面，能夠滿足國家相關(guān)的行業(yè)規(guī)定，并且采取雙PLC的設(shè)計，可以對運行狀態(tài)進行連續(xù)實時監(jiān)控。

2 在PLC交—直—交變頻矢量控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)當中所采取的可控硅功率單元及高壓配電單元、閘控系統(tǒng)等仍舊可以保障控制工作的有序進行，因此可以保留。但是為了升級性能、完善功能，在原有基礎(chǔ)之上增加了交—直—交變頻電控系統(tǒng)。這種電控系統(tǒng)主要組成部分包含主控PLC S7-400系統(tǒng)等裝卸載控制系統(tǒng)，這些控制系統(tǒng)都是基于PLC及變頻技術(shù)所研制出來的新系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)為能夠針對提升機在運行過程中所需要進行的數(shù)據(jù)分析運算、信號控制快速開展工作，并且針對各種故障的信息進行快速的反應(yīng)。

將提升機的控制系統(tǒng)當中利用全數(shù)字化的方式，能夠有效促進控制系統(tǒng)安全性和準確性方面的提升。提升機在工作的過程當中可能會出現(xiàn)一些故障，或者是在運行中出現(xiàn)一些違背計劃的現(xiàn)象，這些情況一旦發(fā)生，利用PLC交—直—交變頻矢量控制系統(tǒng)就能夠得到有效的監(jiān)控，并且進行及時的處理。

3 在立井提升機電控安全回路中的應(yīng)用

在煤礦立井提升機電控安全回路當中利用PLC技術(shù)，能夠有效解決傳統(tǒng)繼電器應(yīng)用過程中所帶來的一些問題。例如，在使用傳統(tǒng)的繼電器進行電控回路監(jiān)控的過程當中，可能會由于部分節(jié)點的工作問題，導(dǎo)致安全繼電器的失電，進而又會引發(fā)一系列的外部機械動作，正常工作時產(chǎn)生故障的概率較高，因此進行改造是十分必要的。利用PLC技術(shù)進行改造后的JKM5*6（IV）提升機在使用的過程當中針對傳統(tǒng)的提升機電控系統(tǒng)安全回路故障出現(xiàn)頻繁并且較難徹底解決的問題進行了如下改造：由兩個PLC及外部高壓開關(guān)柜返節(jié)點共同構(gòu)成，這樣能夠在一定程度上提升工作的性能及穩(wěn)定性；在監(jiān)控機方面，利用一個s7-300型的PLC進行提升機整體速度的提升，并且在提升速度的同時實現(xiàn)質(zhì)量的保障[2]。在具體使用的過程中，不僅能夠大大降低維修的難度，還能夠降低這項裝置檢修的相關(guān)工作量，發(fā)生故障的次數(shù)也大大減少。

4 PLC交流變頻電控裝置的應(yīng)用

就使用傳統(tǒng)的交流異步電動機進行礦井提升機調(diào)速工作來說，最為突出的缺點就是在工作運行的穩(wěn)定性方面表現(xiàn)較差。利用傳統(tǒng)的交流異步電動機進行礦井提升工作，主要采取的調(diào)速手段包含變極調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速和轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，而在目前科技發(fā)展的狀況之下，利用PLC交流變頻電控裝置進行調(diào)速，有效地提升了提升機減速、加速所用的時間，也能夠在安全性能上作出高質(zhì)量的保障。提升機在工作中主要分為上提和下放，在這兩種工作的途中需要對速度進行測量，而利用PLC的D/A轉(zhuǎn)換模塊進行速度測量，與傳統(tǒng)方式相比有效提升了數(shù)字的準確性，因此在編碼器測量過程中也提升了對于工作安全的保障。提升機工作中，不同狀態(tài)之下所需要的電動機力矩也是有差別的，所以計算工作顯得十分重要。

5 PLC防爆變頻電控系統(tǒng)的應(yīng)用

在使用煤礦提升機的過程中，針對煤礦作業(yè)的特點需要使用防爆變頻裝置。在應(yīng)用新型煤礦提升機的過程中采用了PLC防爆變頻電控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是有效解決了電網(wǎng)諧波污染的行業(yè)難題，防止因煤礦提升機使用對整個電網(wǎng)造成的波動，并且在使用提升機的過程當中，利用PLC防爆變頻電控系統(tǒng)能夠有效地降低所使用的電量。實踐研究表明，相較于傳統(tǒng)的用電系統(tǒng)，這種利用PLC技術(shù)的變頻電控系統(tǒng)能夠節(jié)約30%左右的電量，為整個企業(yè)的發(fā)展有效地節(jié)約成本，進而創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟效益。在安裝使用的過程當中，必須保證符合國家相關(guān)的《煤礦安全規(guī)程》，同時在變頻調(diào)速工作過程中，變頻電控系統(tǒng)具有較為完善的故障檢測能力，能夠針對工作運行中產(chǎn)生的故障進行自我感知并作出反應(yīng)，便于管理人員快速找到故障源進行修正維護，以提升整體的工作效率和工作質(zhì)量。

6 結(jié)論

總的來說，鑒于煤礦開采工作現(xiàn)狀，在煤礦立井提升機中應(yīng)用PLC及變頻控制技術(shù)是必要的手段，但是并不局限于目前的發(fā)展狀況。煤礦立井提升機是一種十分復(fù)雜并且用途廣泛的機器，而煤礦開采業(yè)隨著科技的發(fā)展也逐漸呈現(xiàn)出新的特點與需求，面對這些問題，需要不斷通過理念創(chuàng)新和科技進步進行改造和完善，促使煤礦開采業(yè)高效率、高質(zhì)量地發(fā)展。

［1］李劍峰.PLC及變頻控制在煤礦立井提升機中的研究應(yīng)用［J］.變頻器世界，2017（02）：83-87.

［2］黃德明.PLC控制技術(shù)和直流調(diào)速晶閘管變頻技術(shù)在煤礦暗斜井提升機防爆變頻改造中的應(yīng)用分析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33（15）：53，55.