基于PLC的礦井提升機電控系統探討

胡書華　邱宜天

摘 要：文章首先對PLC技術進行簡單介紹，然后分析礦井提升機對電控系統的要求，最后對基于PLC技術下的礦井提升機電控系統進行具體的分析。寄希望對我國礦井提升機電控系統功能的增強和發揮提供一定的幫助。

關鍵詞：PLC；礦井提升機；電控系統；要求

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.125

1 PLC技術概述

PLC技術就是可編程控制器技術，是通過計算機微處理器為核心技術的計算機技術。PLC技術為了實現各種功能的控制，需要在運行前進行編程，然后存儲在計算機內部存儲器上，通過對電子程序的相關操作來運行編程的數據運算和技術，從而完成客戶所要求的指令。在運行過程中，通過數字鍵的外部輸入或者輸出，控制其他種類的機械和生產過程。

2 礦井提升機對電控系統的要求

礦井提升機在礦產生產中發揮了至關重要的作用，電控系統作為礦井提升機的動力來源，其重要性不言而喻。因此，礦井提升機對于電控系統的要求也是多方面的，主要包括以下一些內容[1]：

2.1 加速和減速需符合規定

礦井提升機的加速和減速過程都是由電控系統控制的，為了安全起見，電控系統的加速度和減速度需要滿足我國現行礦山安全生產規范，在實際控制中，礦井提升機不能超過限制范圍。

2.2 調速功能需方便靈活

礦井提升機運行過程是比較復雜的，因此要求電控系統能夠方便靈活地對礦井提升機運行的各個階段的速度進行調節，從而保證礦井提升機的各個階段能夠平穩提升運行。

2.3 需要具有過硬特性曲線

在礦井提升機運行過程中，由于礦井情況復雜，每次提升過程中負載也會有所不同。為了適應礦井提升機不同負載情況下平穩運行的需求，要求電控系統能夠維持速度的恒定，當負載差異過大造成速度驟然降低時，為了保證提升機正常運行，電控系統必須能夠立刻做出反應，安全制動停止移動，從而保證提升機自身的安全性。

2.4 要有易于轉換的工作方式

在礦井提升機正常運行生產過程中，需要用到多種工作方式。一個生產的完成可能需要各種工作方式之間進行相互的轉換，如半自動狀態轉為手動狀態或者自動狀態轉為半自動狀態等等。

2.5 實現自動化控制

隨著科學技術的發展，機械設備的操作越來越追求自動化控制，這對于工作效率的提高是大大有利的。因此，對于礦井提升機來說，其電控系統也應該具備自動化控制的功能，另外還需具備相應的聯鎖和安全保護功能，保證系統運行的可靠安全與穩定。

3 基于PLC的礦井提升機電控系統分析

3.1 基于PLC的礦井提升機電控系統的特點[2]

基于PLC的礦井提升機電控系統基本上是能夠滿足上述的要求，通過可編程控制器能夠完成上述要求下的較為復雜的控制功能，甚至更多功能。因此PLC電控系統一般采用了較為先進的技術設備，在程序的設計上雖然簡單但卻靈活方便，能夠讓各項操作順利進行。在保護措施方面，也擁有完整的措施系統，能夠有效抵抗干擾，因此具有高度的可靠性。這是目前PLC礦井提升機電控系統的在實現自動化進程中的基本特點。

3.2 PLC下礦井提升機電控系統具體分析

基于PLC的礦井提升機電控系統由：信號系統、矢量變頻調速系統、上位機系統以及冗余PLC控制系統。下面對四個系統進行簡單介紹[3]。

（1）信號系統。信號系統是PLC電控系統中信號采集和主令控制的主要系統，采用的一般是分布式I/O ET200，在實際運行中，通過通訊電纜的方式分別與冗余式現場總線和遠程站進行聯系，進而實現信號系統對各個水平裝卸站的控制。

（2）矢量變頻調速系統。變頻調速系統是電控系統的核心基礎，借助該系統能夠實現對交流電動機轉速的控制。而矢量變頻調速控制技術在傳統直流傳動系統的基礎上，具有更大的優越性，更能適應需求。表1是傳統直接轉矩控制與矢量變頻控制的性能與特點[4]的比較。

（3）上位機系統。上位機系統主要是負責對系統運行狀態進行監視，具有故障自動報警、數據自動記錄的功能。因此在該系統中需要裝載組態軟件并且以工控機為支撐。另外還可以通過WEB發布功能實現遠程計算機的監控。

（4）冗余PLC控制系統。該系統也是PLC電控系統的核心部分，主要是主令控制設備的運行，對礦井提升機形成的安全進行保護，速度進行調節。利用冗余型PLC而非單一PLC控制系統能夠有效提高系統的可靠性，保證礦井在故障狀態下也能正常生產。

4 結束語

PLC技術主要是對數據采集、邏輯控制以及過程控制等項目進行綜合控制，常見于工業生產運行中。基于PLC的礦井提升機電控系統能夠高效率地完成礦井的實際工作，大大節約能源，保證設備的穩定性和可靠性，這是值得推廣的。

參考文獻：

[1]王建慶.基于PLC的礦井提升機電控系統分析[J].科技視界，2015（07）：232，264.

[2]楊海龍.基于PLC的礦井提升機電控系統的研究[J].數字技術與應用，2014（06）：16.

[3]郭春楠.采用PLC控制方式的礦井提升機電控系統[J].信息通信，2013（01）：289-290.

[4]黃晉偉.PLC技術在我國礦井提升機電控系統中的應用[J].河南科技，2013（05）：110.endprint