淺談PLC在礦井提升機電控系統中的應用

李安方

（靈寶金源礦業股份有限責任公司，河南 靈寶 472500）

1 前言

礦井提升是礦山生產過程中的一個重要環節，礦井提升機是煤炭、冶金、有色等礦井生產過程中非常重要的設備，它的主要任務是沿井筒提升礦石、廢渣、下放物料、升降人員和設備等。這就對礦井提升機的電氣控制設備基本要求是：安全可靠、功能強大、使用方便。隨著計算機控制技術的發展，采用當代先進的計算機及輔助控制技術形成礦井提升機電氣控制系統,已成為勢在必行的局面。PLC是可編程序控制器的英文簡寫，是70年代以來在集成電路，計算機技術基礎上發展起來的一種新型工業自動化裝置，PLC是專為工業現場使用的計算機,編程直觀;適應性好;功能完善,接口功能強等特點。是工業企業生產設備自動化控制改造首選方案。

2 PLC工作原理及組成

2.1 PLC工作原理

我們知道，任何一個繼電-接觸控制系統中一般都由三個基本部分組成，即輸入部分、控制部分、輸出部分三部分組成，輸入部分一般是操作按鈕,限位開關等開關信息，控制部分是由一些繼電器接觸器觸點按照一定設計要求連接成控制電路，輸出部分是外部的一些電磁閥、電鈴、指示燈等執行元件，按照設計要求根據被控制對象發出的開關信息或操作命令，控制電路就按規定動作要求判斷該做什么動作，然后驅動執行器，繼電-接觸器控制都是按照設計圖用固定方式連接線路，其更改線路比較麻煩，不靈活，而一種利用PLC可編程序控制器，不僅可以實現傳統控制功能，其邏輯部分采用功能強大的微處理器和存貯器代替繼電器邏輯線路，根據控制需要設備通過可以靈活地改變控制程序，從而達到控制目的，這就是可編程序控制器工作的基本原理，做為電氣維護人員可以不必考慮微處理器及存儲器內部復雜結構，而是把PLC內部看成由許多軟繼電器組成，它還為使用者提供了一種按照設計繼電、接觸控制電路相同方式編程方法-梯形圖，便于使用者掌握。

2.2 PLC組成及各部分作用

典型的PLC主要由輸入、輸出接口組件，控制組件、編程器三大部分組成。

2.2.1 輸入、輸出組件

PLC的輸入輸出是通過輸入輸出接口來完成的，如提升機的各操作按鈕，井口限位開關，減速開關，定點檢測開關等，所有信號通過輸入接口傳送到PLC內部輸入電路，因此每個輸入單元相當于一個輸入繼電器，輸出接口組件把微處理器的內部電路通斷信號轉換成繼電器常開觸點通斷，用它接觸外部負載電路，這里輸出單元相當于一個輸出繼電器。

2.2.2 控制組件

控制組件是由微處理器和存儲器組成，微處理器是PLC的核心元件，其作用相當于人體的神經中樞，其主要作用：1）按照PLC中系統程序賦予的功能，接受并存儲從編程器輸入用戶程序和數據；2）用掃描方式接受現場輸入的狀態或數據，并存入輸入寄存器狀態表或數據寄存器中；3）診斷電源及PLC內部電路工作狀態和編程過程中語法錯誤；4）程序進入運行狀態，從存儲器中逐條讀取用戶程序，經命令解釋后，按指令規定的任務，去實現自動化控制。

2.2.3 編程器

就是運用工業計算機根據用戶程序的通過鍵盤將程序寫入PLC，還可以通過它的鍵盤靈活調用、修改程序；在線監視顯示設備運行狀態、系統參數。

3 PLC在礦井提升機電控系統中應用

做為一名維修電工在礦山工作十余年，主要從事電氣維護檢修工作，對一般繼電器-接觸器控制系統存在常見故障十分了解，自從接觸PLC在礦山提升機電控系統中應用，克服過去常見故障，初次接觸PLC覺得難以掌握，出現故障無從下手，后來經過深入學習，不斷實踐總結，逐步掌握其工作原理及組成，提高自身業務知識與技能。

PLC在礦井提升機電控系統中實現軟件安全保護，安全可靠，是一般繼電器-接觸控制系統無法相比，它既具有繼電器-接觸系統原有特點，又表現PLC本身具有獨特優點：1）PLC控制首先具有可靠性高，靈活性強，可擴展性，具有自診斷功能；2）便于編程，改變控制程序靈活，它可以使用其獨特的專用指令或采用梯形圖根據流程需要現場編程，極大的減少停機時間；3）功能強，通用性好，PLC采用微處理，處理速度快，控制精度高，而且可以運用各種工業控制系統；4）體積小，重量輕，環境適應性強，PLC能適應各種工業環境，不需設專用機房，可以在高溫，振動較大，粉塵多等惡劣環境下正常工作，能與現場強電線路直接連接，是機電一體化理想控制設備。5）在提升機電控系統中優點更為突出，它不僅取代了體積龐大繼電控制柜，而且實現無觸點控制，克服原有電氣控制設備常見觸點磨損等故障，增加了軟件安全保護，完善了系統各種故障的后備保護，使提升機運行更加安全可靠；提高提升機安全可靠運行。實踐表明PLC具有較高可靠性，一旦PLC編程序科學合理設計并投入運行后，PLC內部不會出現故障，因此PLC控制系統中絕大部分故障不是其本身，而是由于外部元件故障引起的，例如常見按鈕或行程開關觸點熔焊、氧化、接線松動就對應短路或開路，系統一旦自動檢測到故障，應不僅具有聲光報警功能而且立即顯示故障代碼，以便用戶迅速準確判斷故障點，并及時快速排出故障。

4 結束語

PLC在礦井提升機電控系統中應用，實現硬軟件雙重保護控制功能，極大提高提升機運行安全可靠行性，降低電氣控制部分故障率，大大提高設備運轉率、完好率；提升了提升機的自動化控制程度，使礦山企業逐步實現自動化管理,確保提升機安全可靠運行。本文提出的PLC在提升機電控系統中應用，具有較高參考價值，它是企業生產設備實現自動化控制最為理想控制裝置。

[1]楊青峰付騫.《可編程序控制器原理及應用》.西安電子科技大學出版社