提升機監控系統開發設計

王平菊

（陽泉煤業集團三礦，山西 陽泉 045008）

1 研究背景

PLC已經在提升控制系統中得到了廣泛的應用，由于它故障率低，調試方便靈活，給企業生產帶來了很大便利。但是，由于維修人員的素質差異，對這一技術的掌握仍存在著很大的局限性。在使用過程中一旦發生故障，常常出現不知從何入手處理的現象。有時一些小故障也要浪費很長時間，甚至停產。

2 問題的提出

我礦從2004年開始，主提升機電控系統逐步采用了PLC技術。在幾年的使用過程中，我們深深體會到了由于維修人員不能充分掌握這門技術給維修工作所帶來的不便，而目前維修人員存在的在文化素質、年齡等諸多差異，要求他們在幾年的時間內掌握這門技術，也是十分困難的。針對這一事實，筆者設想如何用一種簡單的方式，將控制系統每個元件的運行狀態實時監控，一旦出現故障可以及時辨別，迅速排除。

3 設計原理與方法

PLC控制系統故障大多出現在輸入輸出接口上，內部程序或PLC本身的故障幾乎少見。因此，就從監控接口入手，開展課題設計。

通過對計算機軟件“組態王”的開發，使計算機通過采集PLC所有軟元件的數據和狀態，運用串行通訊的方式，進行上位機（計算機）與PLC的信息交換和數據傳送。將PLC內部梯形圖和外部電氣控制圖中的輸入輸出變量，通過交換數據進行運行狀態監測并實時顯示在組態王畫面上，從而為維修人員提供指南。

4 設計內容

4.1 運行參數實時顯示、監控

對提升機電控系統中如提升速度、提升高度、主電流、制動閘制動力4個模擬量變量和108個開關量變量，用設置模擬量輸出和開關量輸出的方式實時顯示在上位機上。

4.2 開發設計提升機“開前狀態”、“運行狀態”兩個畫面

將提升機在待機和運行中所涉及的所有元件對系統的影響因素用指示燈顯示出來（如圖1～2），如果某些狀態下某個元件工況正常則以“綠燈”顯示，異常則以“紅燈”顯示并加“閃爍”提示，可直接將故障點篩選出來。

圖1

圖2

4.3 設計安裝位置畫面

將每個元件在控制盤的安裝位置實時顯示（如圖3～4），可幫助維修人員快速尋找元件的位置和觀察工作狀況。以便于故障的處理。

圖3

圖4

4.4 故障查找按圖索驥

設計故障查尋畫面，對“開前狀態”、“運行狀態”中出現故障的元件，采用二級畫面進一步顯示。如：提升機起動時出現故障，電機送不上電，主回路換向器觸點不吸合則“紅燈”顯示，此時可點擊這一紅色指示燈，出現一個二級畫面，此畫面涉及換向回路中的所有元件，并同時顯示這些元件的當前狀況、正常時應顯示的狀態、元件的安裝位置、元件的接口位置、元件在電控圖中的符號表示等信息，維修人員不論是否看懂梯形圖和電氣圖，都可以按照畫面中指示的元件位置找到故障元件進行處理。

4.5 設置提升運行系統的故障報警顯示記錄畫面

對故障進行實時報警和歷史記錄（如圖5～9）。

圖5 換向器回路二級畫面

圖6 輕故障二級畫面

圖7 工作閘繼電器二級畫面

圖8 安全回路畫面

圖9

4.6 利用計算機命令語言，設計運行動態顯示畫面(如圖10)

如箕斗升降、裝載，天輪旋轉等。

圖10

5 項目的先進性和推廣應用價值

此工程的開發填補了目前在提升機PLC電控系統中利用計算機技術實現全面監控和故障查尋功能的空白，可在我集團公司各礦的提升機以及民用電梯的設備中廣泛應用。

通過網絡可實現遠程數據訪問，遠程故障診斷等功能。

另外，過去一個好的維修工，要靠經驗和記憶進行故障的快速查找。經驗的積累要靠多次排除故障，總結經驗和教訓而得來，可PLC控制比過去的開關電路故障要少得多，單靠經驗和記憶來提高維修技能，就顯得周期太長。隨著設備的不斷更新，人員的流動以及人員素質的局限性，在每一個單位都存在好的維修工相對短缺問題。利用計算機技術，將電控原理簡單化、明了化，從而減少對維修人員的要求，提高維護效率，無疑具有廣泛的應用價值。