基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的運用研究

李小慶

（平煤神馬建工集團建井一處，河南平頂山　467000）

基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的運用研究

李小慶

（平煤神馬建工集團建井一處，河南平頂山467000）

在礦山運輸過程中，礦井提升機扮演著重要的角色，它保證了運輸工作的高效完成。礦井提升機中最為關鍵的為控制系統，但傳統的控制系統存在諸多的不足，主要表現在較高的故障率、較差的可靠性、偏低的效率及較大的能耗。為了實現對控制系統的改進，本文研究了基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的運用，在提升機控制系統中運用了可編程控制器與變頻器，此時的控制系統滿足了提升機的運行需求，同時該系統具有一系列的優點，如：可靠性、靈活性、簡潔性、節能性與便捷性等。

PLC 變頻調速礦井提升機運用

近幾年，礦山提升機的控制系統研究得到了廣泛的關注，主要是由于它直接關系著提升機的工作效率與工作質量，同時其運行的可靠性與安全性直接影響著人員的生命與生產的效率，在此基礎上，為了保證礦井生產能力的提高，促進礦山經濟效益的增長，同時實現對相關人員生命的保護，展開了礦井提升機控制系統的探討。在科學技術的支持下，在其中運用了PLC控制的變頻調速，并積極開展了軟件設計，以此促進了我國提升機控制水平的提升。

1　礦井提升機的概況

礦井提升機控制系統在先進技術的支持下，實現了快速的發展。在國外，提升機控制系統對可編程控制器進行了積極的運用，并且對計算機與PLC進行了積極的應用，在此基礎上，促進了提升機安全性、自動化與可靠性的提高。但對于我國提升機控制系統而言，其控制水平相對較低。時至今日，我國礦井提升機控制系統主要應用的為交流調速系統，此設備較為陳舊，技術過于落后。為了促進我國提升機控制水平的提升，要對先進的技術進行積極的應用［1］。

礦井提升系統擁有眾多的類型，根據被提升的對象，主要有主、副井提升機；根據提升井道角度，主要有豎井與斜井；根據提升容器，主要有礦車提升、罐籠提升等；同時，根據提升類型，主要有單繩纏繞式與多繩摩擦式。我國提升機的控制系統主要有串電阻調速、直流電動機，其中晶閘管的應用，促進了控制水平的提升，同時其優點較為顯著，如：較小的體積、較高的效率、較少的能耗與平穩的調速等。

2　PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的運用

2.1控制系統的概況

PLC是可編程控制器的簡稱，它作為重要的控制設備，其優勢較為顯著，主要有較高的可靠性、編程的簡便性、良好的適用性及連接的便捷性等。對于提升機電控系統而言，其中運用PLC，使系統運行具有了穩定性與可靠性，但對于礦井提升機而言，對其工作環境及性質要給予關注，在實際運用時，要對系統的工作環境有所了解，其中的電磁干擾較為嚴重，因此，PLC要擁有良好的抗干擾性，同時要選擇冗余結構與模塊式結構等。

2.2變頻調速的運用

在調速系統發展過程中，直流調速扮演著重要的角色，主要是由于其調速具有較高的精度，其控制較為容易，但其缺點表現在過于復雜的結構、較差的適應性與較弱的過流能力，因此，其應用范圍相對較小。通過生產實踐與理論研究二者的有機結合，推動了交流調速系統的發展，其應用的范圍在逐年擴大。在先進技術的支持下，交流調速系統擁有了較高的性能，其發展主要經歷了以下時期，分別為電壓/頻率恒定控制、矢量變換控制與直接轉矩控制［2］。

提升機控制系統對變頻調速控制進行了運用，其優點是顯著的，主要有較大的調速范圍、平滑的與高精度的調速、良好的動態品質與節電效果。提升機要注重對變頻器的選用，其選擇依據為負載特性，通過對提升機負載的分析可知，恒轉矩負載特性是其負載特性，在此情況下，對變頻器的低頻轉矩提升能力與短時過流能力均有著較高的要求，因此，在選擇時要對其給予高度的關注，此時的變頻器可以為矢量控制或者直接轉矩控制變頻器，二者均滿足了提升機的運行需求。

2.3軟件設計的開展

變頻提速系統通過軟件設計，保證了系統的安全性與可靠性，此時，需要控制提升機的物理量，如：深度、速度與控制單元等，對其監控主要是借助工控機、組態軟件、打印機等共同實現的。對于PLC而言，此時的軟件設計是其上位機，其監控方式為通信，對于提升機的輕重故障實現了自診斷，同時能夠實時顯示其深度、速度與壓力等；組態軟件的構成主要有組態環境與運行環境，二者具有一定的獨立性，同時也保持著一定的聯系。

組態軟件屬于新型軟件開發技術，在硬件組態、圖像組態與數據組態的共同作用下便可以實現軟件的開發，其優點主要有簡便的開發、較短的周期、較強的通用性與良好的可靠性等。

提升機的監控系統主要是為了保證其運行的安全性與可靠性，通過對提升機工藝與控制要求的了解，實現了對軟件結構的有效設計，在此基礎上，對運行實現了實時的監控，此時的監控系統具有一系列的優點：其一，獨立的監視終端裝置，其二，控制裝置是由PLC構成的，其系統具有冗余性，保證了其安全與可靠；其三，擁有豐富的功能，如：監視的全速性與連續性，同時對停車位置與運動方向均可以進行有效的監視。

對于煤礦提升機而言，其工作環境較為惡劣，對PLC有著嚴重的影響，主要表現在較為嚴重的干擾，為了降低其影響，要采取一定的手段，主要有屏蔽電纜的使用、保護接地的采取、通風環境的選擇等［3］。

3　結語

綜上所述，本文主要研究了基于PLC控制的變頻調速在礦井提升機中的運用，通過變頻調速控制系統的使用，保證了提升機運行的安全性與可靠性，同時煤礦生產也具有了節能、便捷與高效等特點。

［1］劉琨，朱紅波.基于PLC控制的多段變頻調速在礦井提升機中的應用［J］.河北能源職業技術學院學報，2014，03：57-58+61.

［2］陳經艷.礦用提升絞車PLC控制系統的研究與應用［D］.中南大學，2012.

［3］艾國.基于PLC礦井提升機變頻控制系統的應用［D］.西安科技大學，2010.