PLC電控礦井提升機(jī)的應(yīng)用與思考

趙占區(qū)

河北省張家口蔚縣北陽莊礦井籌建處，河北張家口 075700

0 引言

礦井提升機(jī)是關(guān)系到礦井安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，對(duì)我國(guó)礦井生產(chǎn)起著決定性的作用。由于現(xiàn)在機(jī)械生產(chǎn)電子化程度的日益加強(qiáng)，對(duì)我國(guó)礦井電控技術(shù)及控制裝置的研究成為一個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域。用PLC邏輯代替原來的繼電器邏輯，并且用電子線路來代替磁放大器，對(duì)可調(diào)閘和動(dòng)力實(shí)行調(diào)節(jié)控制等等，通過這些技術(shù)的引入，大大的提升了升機(jī)的性能。

隨著改革開放，我國(guó)電控礦井提升機(jī)在設(shè)計(jì)、制造和研究上都取得了較大的進(jìn)步。80年代前，我國(guó)大部分礦井采用的是繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，還有一部分采用G—M系統(tǒng)，即發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)，但使用這一部分的占少數(shù)。90年代，大部分礦井采用V—M系統(tǒng)，也就是晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)，它是通過磁場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。部分礦井已經(jīng)開始與國(guó)際接軌，使用技術(shù)先進(jìn)的交流調(diào)速系統(tǒng)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，與國(guó)際間的交流合作日益增加，我國(guó)新建礦井現(xiàn)在已經(jīng)使用了全數(shù)字交、直流調(diào)速系統(tǒng)、全數(shù)字交等。

1 PLC電控礦井提升機(jī)的構(gòu)成

目前的PLC電控礦井提升機(jī)主要由主電路、主控PLC 電路、提升行程檢測(cè)與顯示電路、提升速度檢測(cè)、提升信號(hào)電路五部分構(gòu)成。主電路主要包括換向器、電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)柜、電氣制動(dòng)電源，現(xiàn)在大部分主電路部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路。

我國(guó)現(xiàn)在有80%以上的礦井實(shí)現(xiàn)調(diào)速是通過改變改變轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)附加電阻的繼電器—接觸器控制。這種調(diào)速方式是高耗能的調(diào)速方式，在運(yùn)行時(shí)，絕大部分的能量轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉，致使電控系統(tǒng)的運(yùn)行效率比較低。這種調(diào)速方案在運(yùn)行時(shí)需要采用直流能耗制動(dòng)方案或者低頻制動(dòng)方案。這兩種方案都需要設(shè)置輔助電源和定子繞組進(jìn)行二次切換操作。

2 使用PLC電控礦井提升機(jī)出現(xiàn)的問題

2.1 設(shè)備問題

PLC電控礦井提升機(jī)的主控系統(tǒng)是一個(gè)繼電器控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的柔韌性比較差、故障率比較高、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性也不是很好。在使用中，系統(tǒng)故障的查找起來不是很便捷。系統(tǒng)故障報(bào)警系統(tǒng)不是很完善。并且缺乏信號(hào)檢測(cè)和記錄的功能，并且對(duì)減速斷超速保護(hù)、倒車保護(hù)、速度的測(cè)試和顯示不是很精確。

2.2 無法直接進(jìn)行試驗(yàn)

使用PLC電控礦井提升機(jī)，由于在電控中某些軟件具有保護(hù)功能，不能直接進(jìn)行試驗(yàn)。這就造成了在實(shí)踐中不能像在模擬中那樣可以便捷的調(diào)整和改變參數(shù)。在實(shí)際的操作中，我們只能對(duì)過卷、松繩、閘間隙等幾個(gè)保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)，無法試驗(yàn)過速、限速等保護(hù)。還有輔控系統(tǒng)通常是以磁放大器為綜合比較環(huán)節(jié)的反饋控制回路，經(jīng)過長(zhǎng)期使用證明具有調(diào)試?yán)щy，速度閉環(huán)環(huán)節(jié)跟隨性與靈敏度差等缺點(diǎn)。

2.3 操作人員的水平層次不齊

操作人員的水平?jīng)Q定了PLC電控礦井提升機(jī)的可靠性、控制精度。目前很多技術(shù)操作人員沒有很好的掌握PLC電控礦井提升機(jī)的操作程序和注意事項(xiàng)，通常只是熟練掌握PLC電控礦井提升機(jī)的輸入等的相關(guān)操作，他們無法正確判斷電控礦井提升機(jī)的可靠性和安全性。PLC電控礦井提升機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)主要依賴電控設(shè)計(jì)人員的水平和生產(chǎn)廠家的把關(guān)。

3 相關(guān)建議

3.1 制定企業(yè)對(duì)PLC電控礦井提升機(jī)操作的標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于PLC電控礦井提升機(jī)的使用，除了《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，企業(yè)也應(yīng)該配備硬件配置、軟件設(shè)計(jì)方面的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以使得PLC電控礦井提升機(jī)更為安全的使用。同時(shí)企業(yè)也應(yīng)該和操作人員定期交流，了解他們?cè)趯?shí)際操作中遇到的問題，并給與相應(yīng)的解決方案。

3.2 定期實(shí)施技術(shù)改造

要定期對(duì)PLC電控礦井提升機(jī)實(shí)行技術(shù)改造。由于現(xiàn)在電控提升機(jī)的生產(chǎn)廠家比較多，而且比較分散。所以在改造時(shí)，首先要盡可能的統(tǒng)一電控礦井提升機(jī)。對(duì)單繩纏繞式提升機(jī)除了進(jìn)行變頻調(diào)速，也可以子串電阻全數(shù)字交流提升機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行配置上的調(diào)整。對(duì)多繩摩擦提升機(jī)可以更改直流電控系統(tǒng)的配置進(jìn)行升級(jí)。對(duì)低壓纏繞式提升機(jī)由于它的容量比較小，可以采用低壓交流變頻調(diào)速電控系統(tǒng)。這樣不但可以降低管理上的困難度，也可以合理的配置，提高其使用率和工作效率。例如，洛陽中信重機(jī)自動(dòng)化工程有限責(zé)任公司選用Siemens公司的S7系列PLC研制開發(fā)生產(chǎn)的礦井提升機(jī)PLC電控系統(tǒng)，取得了比較好的使用效率。

3.3 完善人員培訓(xùn)制度

使用PLC電控礦井提升機(jī)的企業(yè)應(yīng)該完善對(duì)技術(shù)人員和操作人員的培訓(xùn)制度和培訓(xùn)體質(zhì)。定期和廠家進(jìn)行聯(lián)系合作對(duì)機(jī)操作人員和技術(shù)管理人員的專業(yè)技能和技術(shù)水平進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)合格后獲得資格證才能進(jìn)行對(duì)PLC電控礦井提升機(jī)的操作。同時(shí)企業(yè)可以將相關(guān)工作人員送到高校進(jìn)行培訓(xùn)和進(jìn)修，使工作人員熟悉PLC電控礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)原理和操作流程。

并且企業(yè)可以開展一些PLC電控礦井提升機(jī)的知識(shí)問答和操作競(jìng)賽等活動(dòng)，提高員工的積極性。并定期進(jìn)行PLC電控礦井提升機(jī)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行宣傳，使得企業(yè)形成操作人員和技術(shù)人員的梯隊(duì)。

4 結(jié)論

通過使用PLC電控礦井提升機(jī)，可以大大提高采礦的能力和水平，在實(shí)際中要注重PLC電控礦井提升機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。充分發(fā)揮PLC電控礦井提升機(jī)的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)綜合性能，為我國(guó)礦井安全生產(chǎn)做貢獻(xiàn)。

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