PLC可編程控制技術在礦井運輸系統中的應用

摘 要：文章從以下兩個方面探討PLC可編程控制技術在礦井運輸系統中的應用：一是PLC控制的變頻絞車，二是PLC控制的副井提升信號系統。PLC可編程控制系統在礦井運輸系統中得到了廣泛的應用，是這些設備電控系統的核心，具有很好的安全效果，能夠為煤礦企業帶來良好的經濟效益。

關鍵詞：PLC可編程控制技術；礦井運輸系統；變頻絞車

PLC又被稱為可編程邏輯控制器，是一種自動化控制裝置，在現代工業中得到了廣泛的應用與推廣。在礦井運輸系統中，PLC是整個系統的核心，可以通過控制命令的輸入與輸出實現礦井運輸系統操作的機電一體化。PLC技術具有操作簡單、易于編程、體積小、功能強、價格便宜、便于維修等特點，在礦井運輸系統中得到了廣泛的應用。本文主要以PLC控制的變頻絞車和PLC控制的副井提升信號系統探討PLC可編程控制技術在礦井運輸系統中的應用。

1 PLC控制的變頻絞車

傳統的煤礦主運斜巷軌道主要運用內齒輪絞車和液壓絞車這兩種絞車類型，不能保證絞車運行的平穩性，具有保護不夠齊全、調速不均勻和安全性能低的劣勢，不能做到斜巷的安全提升，存在著很大的安全隱患。在礦井運輸系統中，可以利用PLC可編程控制技術控制的變頻絞車，提高礦井運輸系統的安全性，獲得良好的經濟效益。本文以JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統為例，詳細說明基于PLC技術的變頻絞車在礦井運輸系統中的應用。

1.1 控制系統簡介

JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統主要由電動機、主軸裝置和減速機為主要裝置，形成了高效的工作系統，由制動器和液壓站構成制動系統，由電氣控制設備和操縱臺構成控制操縱系統，由軸編碼器和深度指示器構成保護、指示系統。通過以上系統的協同作用，使絞車運行。這些系統都是通過PLC可編程控制技術的命令而運行的，基于PLC控制技術的絞車控制系統可以實現多種操作功能，具有安全性能高和操作簡單等優點，滿足了現代礦井運輸系統的要求。

1.2 主要功能

JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統除了具有松繩、過卷和急停等《煤礦安全規程》規定的各種保護功能外，還能夠在車輛接近上車場和下車場時自動減速，并且具備錯向保護功能。基于雙PLC的JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統可以選擇4種操作方式，除了正常操作之外，還可以選擇檢修、應急1和應急2操作運行方式。具有系統故障提示、數字深度指示、操作指示的功能。此外，JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統還具備電流、電壓、速度表指示，能夠讓司機明確絞車的運行狀態。

PLC控制技術在絞車控制系統中的主要功能是：構成控制回路并保護回路，通過隔離與轉換控制信號和故障信號，形成軟件安全回路和硬件安全回路的相互閉鎖。此外，PLC控制技術還可以形成安全閘和工作閘控制，形成應急操作回路，實現絞車系統的二級制動控制，實現雙回路自動切換。

1.3 作用和效果

JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統具有安全性高、系統保護齊全的優點，并且降低了系統運行時的噪音，減少噪音污染。具有操作簡單、故障率低、節約電能等優點。該系統操作簡單，司機只需要運用主命令控制手把就可以對絞車進行操作，實現絞車的啟動、運行、爬行、減速和重物下放等功能，便于司機操作。JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統采用無速度全數字傳感器矢量控制，具有調速精度高、調速范圍寬的優點。此外，JTPB1.6*1.2變頻絞車控制系統還具有發電發揮的功能，能夠有效節約電能，當絞車減速運行及下放重物時，電動機可以轉換為發動機的運行狀態，此時絞車控制系統就能夠將再生能量反饋至供電網，與傳統的電阻能耗制動系統比較，這種絞車控制系統的節電效果明顯。該系統的控制箱內有兩套PLC，一套作為主控PLC，使提升控制系統能夠正常運行；另一套作為數字監控器，可以發揮數字監控系統的功能，兩者互為備用、相互補充，可以降低運輸系統故障率。

2 PLC控制的副井提升信號系統

本文以KXT25型副井提升信號裝置為例，說明PLC可編程控制技術在副井提升信號系統中的應用。

2.1 系統簡介

KXT25型副井提升信號裝置以PLC控制技術為核心，利用LED大屏進行模擬演示，通過現場編程的方式，有效解決生產過程中存在的問題，提高了副井提升信號裝置的適應性。KXT25型副井提升信號裝置具有嚴格的硬件選擇和實用的軟件編程，具有故障率低、操作方便的優勢。

2.2 主要功能

KXT25型副井提升信號裝置除了具有各種閉鎖功能之外，還具備提升信號顯示功能，用數字“5，4，3，2”表示“慢下，慢上，快下，快上”，用數字“0”表示停車；具有提升指令漢字顯示功能，全線顯示屏均有“換層、調平、提物、提人、急停、檢修”顯示功能；信號記憶功能，能夠存儲三次所發信號；急停閉鎖功能，在發出提升信號之后，上下井口有人打開井門，提升信號裝置會自動發出急停信號。此外，KXT25型副井提升信號裝置還具有急停擴展功能、急停報警功能、信號之間的閉鎖功能、閉鎖信號擴展功能、音響報警功能、雙功擴音通訊功能、閉鎖接口功能等。KXT25型副井提升信號裝置的422接口車房可以與計算機聯網，通過計算機界面顯示副井提升系統的運行情況，還可以利用計算機在上位機數據庫中儲存和查詢信號發送情況，及時存儲提升機的后備保護動作情況。

2.3 作用及效果

KXT25型副井提升信號裝置具有閉鎖功能完整的優點，并且阻車器的起落、安全門的開關、推車機的進退均采用兩個按鈕，在信號停止運行及罐到位的情況下操作正、反兩個按鈕，減少了副井提升系統中的誤操作，保證了副井提升的安全性。因為車房采用計算機界面顯示，因此可以存儲和查詢信號發送情況和時間，還可以在上位機中存儲后備保護動作情況，提高副井提升的安全性，降低故障率。此外，該系統利用PLC控制技術，可以避免系統出現故障，一旦出現事故也可以快速通過與筆記本電腦的連接查出故障原因，降低故障對系統的影響，提高副井提升裝置的工作效率。

3 結束語

通過PLC控制的變頻絞車和PLC控制的副井提升信號系統的廣泛應用可以看出：PLC可編程控制技術在礦井運輸控制系統中已占據主導地位，在礦井運輸系統中的作用是巨大的，具有系統性、安全性和便捷性的特點，能夠提高礦井運輸系統的安全系數，提升礦井運輸系統的安全運輸水平，為煤礦企業帶來更大的經濟效益。

參考文獻

[1]王鮮，趙忠穩.PLC可編程控制技術在礦井運輸系統中的應用[J].煤炭技術，2011（7）.

[2]李士行.PLC學習與應用的相關問題[J].中國高新技術企業，2013（13）.

[3]林仲.關于PLC在工業控制環節的具體應用[J].工業技術，2013（24）.