徐永飛

摘 要：針對(duì)PLC控制技術(shù)在礦用提升機(jī)的應(yīng)用，做了簡(jiǎn)單的論述。從礦用提升機(jī)引入PLC電控系統(tǒng)，對(duì)提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性以及安全性，有著積極的作用，同時(shí)還能夠降低設(shè)備故障發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)故障快速處理，減少重大事故的發(fā)生，具有推廣應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)結(jié)合具體研究進(jìn)行如下分析。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù);礦用提升機(jī);安全性

近年來(lái)，PLC技術(shù)水平不斷提升，同時(shí)被廣泛應(yīng)用，為工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)保障。其使用具有可編程功能的存儲(chǔ)器，能夠執(zhí)行順序控制和定時(shí)等各類(lèi)操作指令。此技術(shù)的通用性很強(qiáng)，使用便捷度較高，編程難度較低，進(jìn)而被積極推廣應(yīng)用。

1 電控系統(tǒng)PLC改造的意義

目前來(lái)說(shuō)，礦用提升機(jī)使用的控制系統(tǒng)，大致分為交流和直流兩類(lèi)。其中，交流提升機(jī)控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)的TDK系統(tǒng);直流系統(tǒng)包括G-M電動(dòng)發(fā)電機(jī)組以及V-M晶閘管整流。上述類(lèi)型的提升機(jī)，使用的電控系統(tǒng)因?yàn)榧夹g(shù)水平不高并且結(jié)構(gòu)龐大等缺陷，實(shí)際應(yīng)用中常見(jiàn)各類(lèi)故障，機(jī)械設(shè)備維護(hù)的難度較大，威脅著礦井提升作業(yè)的安全性和作業(yè)效率，不利于礦井自動(dòng)化以及生產(chǎn)管理現(xiàn)代化的發(fā)展，經(jīng)過(guò)電控系統(tǒng)的改造，應(yīng)用PLC技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)工作量相比原來(lái)的系統(tǒng)有所減少，減少了40%，系統(tǒng)的耗電量20-30%，有著不錯(cuò)的節(jié)能效果。

2 PLC控制技術(shù)在礦用提升機(jī)的具體應(yīng)用

從當(dāng)前礦用提升機(jī)運(yùn)行實(shí)際來(lái)說(shuō)，使用的PLC控制器，電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)的構(gòu)成簡(jiǎn)單，主要為高壓主電路單元、PLC控制單元、形成檢測(cè)顯示單元和速度檢測(cè)顯示單元以及提升信號(hào)單元。提升機(jī)運(yùn)行時(shí)開(kāi)車(chē)信號(hào)經(jīng)過(guò)通訊回路為提升機(jī)輸送開(kāi)車(chē)指令，設(shè)備操作人員將制動(dòng)手柄打開(kāi)，提升機(jī)主電機(jī)受電工作，制動(dòng)閘松閘，將手柄打開(kāi)后，高壓換向器使得PLC受電，高壓信號(hào)發(fā)送給主電機(jī)定子繞組，全部轉(zhuǎn)子電阻接入啟動(dòng)，隨后按照順序切除剩余的電阻，促使提升機(jī)自動(dòng)化加速。

基于PLC的電控系統(tǒng)分析如下：

2.1 主回路

系統(tǒng)的主回路運(yùn)行，負(fù)責(zé)為礦用提升機(jī)供電，并且具有系統(tǒng)失壓或過(guò)流保護(hù)功能，可以調(diào)控電機(jī)運(yùn)行的方向和轉(zhuǎn)速。從主回路的組成角度來(lái)說(shuō)，包括高壓開(kāi)關(guān)柜和換向器常開(kāi)觸頭等。目前用的礦用提升機(jī)，其運(yùn)行的拖動(dòng)系統(tǒng)，選擇的是繞線式異步電機(jī)，發(fā)揮著主拖動(dòng)電機(jī)的功能作用。經(jīng)過(guò)串電阻處理之后的繞線式異步電機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了限制啟動(dòng)電流和提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速控制。

2.2 制動(dòng)回路

提升機(jī)的制動(dòng)部分主要包括可控硅動(dòng)力制動(dòng)以及可調(diào)閘機(jī)械制動(dòng)。處于減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度把控為0-5%，系統(tǒng)可以啟動(dòng)可控硅動(dòng)力制動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速。當(dāng)運(yùn)行速度處于5-10%范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)可調(diào)閘機(jī)械制動(dòng)，此時(shí)動(dòng)力制動(dòng)將會(huì)受到限制，Max制動(dòng)功率維不變，總制動(dòng)動(dòng)力矩增加。若礦用提升機(jī)的提升速度大于10%，運(yùn)行的超速繼電器立即吸合，同時(shí)可調(diào)閘機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施制動(dòng)減速。

2.3 注意事項(xiàng)

將PLC技術(shù)手段，應(yīng)用到礦用提升機(jī)，需要做好注意事項(xiàng)的把控。因?yàn)樘嵘龣C(jī)的工作環(huán)境受到電子干擾，對(duì)各類(lèi)實(shí)施信號(hào)進(jìn)行屏蔽處理，比如中央處理器CPU和程序編輯器等。選擇PLC時(shí)，要側(cè)重其電磁兼容性能，保證機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，將具有較高安全性和可靠性的冗余結(jié)構(gòu)形式，引入到安全系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等，保證故障發(fā)生后，提升機(jī)的備用設(shè)備可以及時(shí)投入使用。

3 PLC控制技術(shù)在礦用提升機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從基于PLC的礦用提升機(jī)使用角度來(lái)說(shuō)，發(fā)揮著重要的作用。具體體現(xiàn)如下：①應(yīng)用PLC技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加減速和行程等的高效控制，促使設(shè)備運(yùn)行效率得以提高，同時(shí)降低設(shè)備操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;②引入PLC技術(shù)手段，對(duì)提升系統(tǒng)運(yùn)行的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，保證了運(yùn)行的安全性和效率。借助PLC控制器裝置，作為人機(jī)對(duì)話窗口，經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)圖像展現(xiàn)礦用提升機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況以及各類(lèi)參數(shù)。除此之外，利用人機(jī)交互界面，能夠直觀顯現(xiàn)提升系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)行的調(diào)控;③采用PLC控制技術(shù)手段，提高了對(duì)提升機(jī)運(yùn)行故障的判別能力水平，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)高效處理。利用邏輯運(yùn)算處理功能和記憶功能，增強(qiáng)了PLC控制系統(tǒng)的功能。實(shí)際運(yùn)行時(shí)若提升系統(tǒng)某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障，運(yùn)行的PLC控制器裝置可以快速反饋故障類(lèi)型以及故障原因等。當(dāng)發(fā)生瞬時(shí)故障，PLC的故障極易功能將會(huì)發(fā)揮，這是傳統(tǒng)電控系統(tǒng)無(wú)法做到的;④利用PLC控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控對(duì)接點(diǎn)反饋錯(cuò)誤故障的功能。若出現(xiàn)接觸器故障不動(dòng)作的情況，或者出現(xiàn)繼電器故障不動(dòng)作情況，那么會(huì)使得減速點(diǎn)高壓電源不掉電，造成重大安全事故，比如提升機(jī)超速運(yùn)行，借助PLC控制器，能夠快速反饋監(jiān)控狀態(tài)，保證故障得以有效處理。

綜上所述，PLC控制技術(shù)在礦用提升機(jī)的應(yīng)用，發(fā)揮著積極的作用。相比傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)，基于PLC的控制系統(tǒng)，在控制準(zhǔn)確性和安全性等方面，有著很大的優(yōu)勢(shì)。若想發(fā)揮技術(shù)的作用，必須要做好電控系統(tǒng)改造和設(shè)計(jì)的把控，促使各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬永兵.基于嵌入式的礦用提升機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].能源技術(shù)與管理，2019（03）：176-178.

[2]張軍德，張磊.礦用提升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用探討[J/OL].世界有色金屬，2019（07）：15+17.