摘 要：提升機(jī)作為煤礦生產(chǎn)中一個(gè)重要設(shè)備，它的工作效率如何將會(huì)在不小程度上影響到原煤與矸石運(yùn)輸效率，因此對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造將會(huì)大大地工作效率和自動(dòng)化水平，進(jìn)而為提升煤礦生產(chǎn)效率打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文通過對(duì)中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方等數(shù)據(jù)庫(kù)所查閱到的資料進(jìn)行研究并結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，先是對(duì)煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要構(gòu)成進(jìn)行了簡(jiǎn)要地分析，再深刻剖析了探析提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)改造措施，以期為提高該設(shè)備整體性能及效率打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦；提升機(jī)；電氣控制系統(tǒng)；改造

在礦山電力拖動(dòng)系統(tǒng)中提升機(jī)是一項(xiàng)非常重要的組成內(nèi)容。就目前來說，國(guó)內(nèi)煤礦的所應(yīng)用設(shè)備系統(tǒng)大多都是20世紀(jì)70年代從國(guó)外引進(jìn)的，至今較長(zhǎng)的時(shí)間里在設(shè)備系統(tǒng)方面并沒有實(shí)現(xiàn)更新，這種落后的系統(tǒng)技術(shù)對(duì)我國(guó)煤礦企業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)家利益造成了一定威脅。因此，引入相關(guān)先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，同時(shí)還要不斷地進(jìn)行自主創(chuàng)新，不斷提升和實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)電氣控制技術(shù)的改造，使系統(tǒng)設(shè)備性能及工作效率得到不斷地更新和優(yōu)化。

1 簡(jiǎn)要分析煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)主要構(gòu)成

煤礦提升機(jī)電控制系統(tǒng)構(gòu)成主要有主控、調(diào)整以及上位機(jī)監(jiān)控等系統(tǒng)組合而成，如圖所示，在對(duì)煤礦提升機(jī)電控制系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行改造前需對(duì)其中各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了解。其中主控系統(tǒng)主要是有用于對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制，簡(jiǎn)單地說就在對(duì)煤礦提升機(jī)自啟動(dòng)、加速、減速、爬行以及停車等全過程進(jìn)行控制。而在實(shí)施控制的過程中需對(duì)提升機(jī)運(yùn)行過程中的電流、速度等與其他監(jiān)控系統(tǒng)以及控制子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦提升機(jī)進(jìn)行共同控制。在電氣控制系統(tǒng)中的調(diào)整系統(tǒng)是主要是執(zhí)行主控制系統(tǒng)所發(fā)出命令，進(jìn)而對(duì)主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。而上位監(jiān)控系統(tǒng)則需要對(duì)提升機(jī)運(yùn)行過程中各電控系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行有效地監(jiān)視。如風(fēng)機(jī)、液壓站以及安全回路等對(duì)其運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行顯示，進(jìn)而可以及時(shí)地顯示故障并做出相應(yīng)警報(bào)。所以，在對(duì)煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)改造時(shí)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)僅僅作為顯示作用而存在，并不參與實(shí)際地控制。

2 探析煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)改造措施

2.1 關(guān)于貯備設(shè)計(jì)技術(shù)

想要對(duì)傳統(tǒng)提升機(jī)電控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，可以從貯備設(shè)計(jì)技術(shù)方面來進(jìn)行。煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)中準(zhǔn)備設(shè)計(jì)技術(shù)主要是在其中適當(dāng)增設(shè)貯備單元，當(dāng)某個(gè)單元不能正常工作時(shí)還可以利用其它相同功能的單元來對(duì)該系統(tǒng)實(shí)行檢測(cè)，甚至是將其取而代之。通過煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)貯備設(shè)計(jì)技術(shù)地改造益處有兩方面，一是可以有效地避免了由于某個(gè)單元故障而對(duì)煤礦生產(chǎn)工作造成影響；二是能夠讓煤礦企業(yè)維修人員準(zhǔn)確地找到故障單元及時(shí)進(jìn)行處理。

2.2 關(guān)于PLC改造技術(shù)

PLC系統(tǒng)是指經(jīng)過信號(hào)采集以及一系列處理過程從而實(shí)現(xiàn)各種邏輯工作，進(jìn)而對(duì)提升機(jī)起到保護(hù)作用，使之得以保持正常的運(yùn)作狀態(tài)。它可以實(shí)現(xiàn)的主要功能有：后備保護(hù)、減速時(shí)各種相關(guān)自動(dòng)設(shè)定及執(zhí)行以及聲光故障報(bào)警與實(shí)時(shí)顯示相關(guān)狀態(tài)等。經(jīng)過改造后提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)性能得到較大幅度提升，在運(yùn)行過程中的安全性和可靠性同樣也得到進(jìn)一步的提升，且占用面積比較小，在一定程度上降低了維護(hù)成本。如當(dāng)提升機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)該技術(shù)可以很好地防止過流等相關(guān)故障的發(fā)生；其語(yǔ)言報(bào)警系統(tǒng)給人工操作帶來了許多便利；PLC系統(tǒng)中的無(wú)觸點(diǎn)操作進(jìn)一步提升了提升機(jī)工作的質(zhì)量及工作的安全性，且不需要更換觸頭等相關(guān)備件，有效地減少了人為工作量和材料的使用。同時(shí)，它還可以實(shí)現(xiàn)全過程、全方位地控制，較好地實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化運(yùn)行。另外，將PLC技術(shù)應(yīng)用到煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造時(shí)還可以將傳統(tǒng)動(dòng)力制動(dòng)柜更改成低頻全數(shù)字化制動(dòng)電源柜，該設(shè)備核心部件為全數(shù)字式變頻器，且元件整流上采取進(jìn)口開關(guān)管完成，這樣一來不但有助于獲取多重保護(hù)效果，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制與無(wú)極調(diào)速。最后PLC在煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)改造中地應(yīng)用還可以讓企業(yè)技術(shù)人員借助于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，這樣便能夠及時(shí)診斷并排除故障。

2.3 關(guān)于深度指示器改造

計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的應(yīng)用為提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化提供了良好地保障。傳統(tǒng)的機(jī)械式深度指示器在實(shí)際運(yùn)行過程中顯得比較笨重且存在較大誤差。新型設(shè)備指示器有兩種類型：數(shù)字式和電子式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的各種操作，較好地幫助了主控PLC系統(tǒng)，促使其可以較好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控保護(hù)工作。而電子式指示器可以對(duì)提升機(jī)與其相關(guān)元器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)地顯示，并模擬和繪制相關(guān)運(yùn)行實(shí)況圖，從而提升了可視性水平；此外，其在使用過程中非常方便，同時(shí)還有較高的動(dòng)靜態(tài)特性。全數(shù)控晶閘管可以實(shí)現(xiàn)人工或計(jì)算機(jī)來優(yōu)化電流及速度調(diào)節(jié)器參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)、速度控制以及電樞保護(hù)以及磁場(chǎng)圈路等。它對(duì)強(qiáng)高速信號(hào)具有較強(qiáng)的處理能力，指令相對(duì)豐富且具有一定靈活性，在事件控制器處理方面速度較快，此外還可以實(shí)現(xiàn)同步校正礦井中信號(hào)，使地面與礦井溝通及監(jiān)控工作進(jìn)一步增強(qiáng)。

2.4 關(guān)于交變頻制動(dòng)方式

煤礦提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)中交變頻制動(dòng)這主要是借用電力半導(dǎo)體元件來使其功能得到有效地發(fā)揮。充分利用通斷功能，由變頻器將所輸入電源轉(zhuǎn)化成電能，并將其傳輸?shù)浇涣麟妱?dòng)機(jī)中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速控制?，F(xiàn)階段的變頻器基本上較為常用結(jié)構(gòu)主要是“交—直—交”形式，簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是由整流器將工頻交流電源變成直流電源然后再將其變成交流電源。在這個(gè)過程中變頻器電路主要有整流、中間直流環(huán)節(jié)和逆變及控制部分。這種方式可以很好地減少接觸器心及電阻器等相關(guān)元器件在使用過程中的消耗，降低了故障率，在實(shí)際的應(yīng)用中還有著良好的節(jié)能效果。

2.5 其他改造技術(shù)分析

除了上述幾項(xiàng)改造以外，為了更好地提高煤礦提升機(jī)性能及工作效率，針對(duì)其電氣控制系統(tǒng)地改造我們還可以從以下幾點(diǎn)著手：第一，可以在傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上引入標(biāo)準(zhǔn)化的插件結(jié)構(gòu)以及電氣模塊，從而實(shí)現(xiàn)老舊控制核心器件的更換。這種改造方式具有較大的優(yōu)勢(shì)。如其改造成本低且在較短時(shí)間內(nèi)就可以完成，但在新舊元件的通信以及兼容等方面還存在一定的問題，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中仍然存在隱患。第二，充分利用局域網(wǎng)技術(shù)可以使上位機(jī)更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源共享，進(jìn)一步提升管理水平。還可以通過PWM整流控制技術(shù)來對(duì)電源前端實(shí)行控制，從而減少網(wǎng)側(cè)電流諧波的財(cái)時(shí)還可以有效地減少諧波污染，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。還可以在行程監(jiān)控和安全回路上引入雙套配置從而實(shí)現(xiàn)對(duì)安全性參數(shù)的優(yōu)化，進(jìn)一步提升故障診斷和記憶力，進(jìn)而更快速地發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的地方，使系統(tǒng)運(yùn)行效率進(jìn)一步增強(qiáng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，提升機(jī)對(duì)煤礦的生產(chǎn)產(chǎn)出有著直接性的聯(lián)系?？茖W(xué)、細(xì)致、有效地對(duì)提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行改造，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)自動(dòng)化程度，對(duì)礦井生產(chǎn)產(chǎn)出和速率也會(huì)有所提高；此外還可以有效地減少電能消耗和故障率，促進(jìn)煤礦提升系統(tǒng)面向自動(dòng)化和信息化發(fā)展。在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮我國(guó)現(xiàn)階段的實(shí)際情況，學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并不斷提升自主創(chuàng)新能力，從而為促進(jìn)我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

羅中緒（1989- ），男，江蘇沛縣人，本科，機(jī)電助理工程師，研究方向：礦山機(jī)電。