摘 要：以往使用的設(shè)備，因為使用時間長，當時的技術(shù)有限，難以對現(xiàn)在的工作需求給予滿足，所以需要進行改造。礦井主井提升機綜合后備保護系統(tǒng)的安全制動信號、減速信號，在主控系統(tǒng)安全回路以及減速回路的串入，會使設(shè)備具備更強的性能。因此，本文針對礦井主井提升機綜合后備保護系統(tǒng)的改造做出了詳細的探究。

關(guān)鍵詞：礦井主井提升機;綜合后備保護系統(tǒng);改造

1 礦井主井提升機綜合后備保護系統(tǒng)的改造分析

某礦山企業(yè)，年產(chǎn)煤300萬t。其中，主井提升絞車，對多繩摩擦式落地提升絞車進行了應(yīng)用，有4.5m的滾筒直徑，拖動依靠的是1500kW的直流電機。在整個礦井當中，主井提升系統(tǒng)是保障生產(chǎn)必不可少的要道，運行的穩(wěn)定性直接聯(lián)系著之后的安全生產(chǎn)等工作。提升機老后備系統(tǒng)的綜合后備保護為M12-3B，已經(jīng)運行了很多年，單片機控制是其核心，沒有較高的控制精度，對于參數(shù)的修改也有一定的困難，配套設(shè)備開始老化，導(dǎo)致系統(tǒng)運行存在非常大的安全隱患，所以要對這一設(shè)備進行改造，使其性能以及安全性等得到升級。

完善改造之后的系統(tǒng)，對KHTI-19進行了應(yīng)用，使得提升機綜合后備保護有了很大的提升，主機的使用為更加成熟的工業(yè)自動化控制技術(shù)以及全新的機構(gòu)類型，包括西門子PLC、西門子TP等電路模塊，優(yōu)勢為對于數(shù)據(jù)的顯示非常直觀，參數(shù)修改的過程更加便捷，程序設(shè)計沒有較大的困難，無論是穩(wěn)定性還是安全性都十分理想。其中，對人機界面觸摸屏進行了使用，與廉價的數(shù)碼管性能向比較，更加直觀、方面。此外，應(yīng)用的傳感器為技術(shù)已經(jīng)非常成熟的霍爾效應(yīng)和干簧管傳感器技術(shù)，性價比比較高?？傊槍υ撗b置進行的改造，在品質(zhì)、性能、安全性等眾多方面都有了很大的提升，有益于將可靠、安全運行進行提升。

2 工作原理

對于KHTI-19的使用，核心便是PLC的主機以及外圍傳感器構(gòu)成，屬于數(shù)字提升行程控制系統(tǒng)，具體的工作原理圖，如圖1所示。

2.1 速度以及行程檢測

KHTI-19型提升機綜合后備保護，計算速度以及行程，需要由磁鋼和雙霍爾探頭以及主機完成，具體的計算公式為：

2.2 后備保護各保護功能的原理分析

2.2.1 深度指標器失效保護

滾筒轉(zhuǎn)動信號由提升機綜合后備保護當中的PLC接收之后，會依照單位時間對脈沖個數(shù)獲取，進而計算容器的實時速度。當深度指標器轉(zhuǎn)動信號由PLC接收之后，會結(jié)合時間單位對脈沖個數(shù)的獲取，計算出深度指示器絲杠的轉(zhuǎn)動速度，這樣兩項速度會在PLC當中有所比較，如果比較之后的結(jié)果或PLC沒有對深度指示傳感器檢測的速度信號進行獲取，則視為深度指示器沒有發(fā)揮作用，出現(xiàn)失效。深度指示器發(fā)生失效故障時，PLC需要對提升容器是否進入到減速段進行判斷，如沒有步入到減速段會有聲光報警發(fā)出，以便給司機提示。如果已經(jīng)進入到減速段，后備保護安全繼電器當中的輸出節(jié)點會與主控系統(tǒng)的安全回路斷開，進而對安全制動進行應(yīng)用，并將聲光報警發(fā)出。

2.2.2 減速段逐點監(jiān)視保護

減速段具體在2到6點的范圍內(nèi)。后備保護減速段逐點監(jiān)測保護會對提升機減速段取若干個監(jiān)測點，其中包括：3監(jiān)測點、4監(jiān)測點、5監(jiān)測點和6監(jiān)測點。依照《煤礦安全規(guī)程》當中提出的標準以及規(guī)定，提升機中的減速計算，需要明確3到6的過速值，其中3點的過速值為v1、4點的過速值為v2、5點的過速值為v3、6點的過速值為v6。3-6，4個點在PLC當中設(shè)置為中斷點，提升容器的具體行程為3-6時，相對應(yīng)的行程值便會開啟中斷子程序，該程序會對提升容器的實際速度以及經(jīng)過詳細計算獲取得過速值v1-v4進行檢測，之后實施比較，一旦提升容器當中的實際速度大于了設(shè)定的標準值，后備保護安全繼電器中的輸出節(jié)點便會與主機系統(tǒng)中的安全回路斷開，進而對安全制動進行開啟，同時會有聲光警報發(fā)出。

2.2.3 等速段超速保護

提升機在步入等速段運行之后，后備保護檢測提升容器的具體運行速度以及結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》計算出來的等速段超速值會開展比較，一旦運行速度大于設(shè)定的標準超數(shù)值，便說明為等速段超速，這時后備保護安全繼電器中的輸出點會與主機系統(tǒng)中的安全回路斷開，進而對安全制動進行開啟，并有聲光報警發(fā)出。

2.2.4 減速點雙線保護

將后備保護減速開關(guān)，在井筒當中安裝。在減速開關(guān)有安裝的控制磁鋼經(jīng)過時，減速開關(guān)會輸出一脈沖給后備保護主機，后備保護便可以對提升機是否進入到減速狀態(tài)進行判定。這一過程中，提升主控系統(tǒng)減速點，無論是否有動作，后備保護都會向主控系統(tǒng)當中的減速回路輸出信號，使其開啟自動減速。

2.2.5 過卷保護

后備保護裝置其中的PLC會向絞車滾筒當中安裝的傳感器輸出A、B脈沖，并開展累計計算。在后備保護主機當中，會對正、反向過卷保護的設(shè)定動作是進行預(yù)設(shè)，開展檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)箕斗行程大于正常卸載位置的0.5m時，便判定為過卷事故，那么后備保護安全繼電器當中的輸出節(jié)點會與主控制系統(tǒng)中的安全回路進行斷開，進而對安全制動進行開啟，并有聲光警報發(fā)出。

2.2.6 限速保護

在距離上井口卸載停車位置的5m處，需要對2m/s的限速保護接近開關(guān)進行安裝，這樣提升容器當中設(shè)置的控制磁鋼在對這一裝置經(jīng)過后，后備保護會主動對提升機的運行速度進行查看，判定其是否大于設(shè)定值，一旦運行速度超過了設(shè)定的標準值，則斷定為2m/s限速保護動作，這時后備保護安全繼電器當中的輸出節(jié)點會與主控系統(tǒng)中的安全回路主動斷開，進而將安全自動開啟，并有聲光警報發(fā)出。

2.3 改造結(jié)果分析

在對該系統(tǒng)進行改造之后，通過KHTI-19型提升綜合后備保護系統(tǒng)，產(chǎn)生的優(yōu)勢非常突出，例如有著較快的運算速度且智能化比較高，有一定的抗干擾能力，觀看更加直觀方便，采用了全中文液晶顯示屏等，無論是性能還是可靠性，與之前相比都有非常大的優(yōu)化。最關(guān)鍵的一點還包括，提升機后備保護與提升機電控系統(tǒng)保護對雙線保護進行了構(gòu)建，這樣提升機的安全運行便有了更高的可靠性。

3 結(jié)語

總之，在對這一系統(tǒng)進行改造之后，系統(tǒng)的運行無異常情況，保護以及減速回落并沒有任何誤動作情況發(fā)生，KHTI-19型提升機后備保護與主機系統(tǒng)的保護對雙線保護進行了構(gòu)建，其中PLC屬于KHTI-19型提升機后備保護的控制核心，特征為運算精度理想、穩(wěn)定性強，這些裝置對提升系統(tǒng)的安全運行給予了更加高的保障效果。

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作者簡介：

李彥峰（1977- ），男，山西長子人，2012年1月畢業(yè)于山東交通學院機電一體化，高級技師，現(xiàn)工作單位：潞安集團李村煤礦四大件科，從事機電管理工作。