摘要: 隨著礦山提升機(jī)電控設(shè)備的不斷更新, 用PLC 控制器來取代繼電器已成必然趨勢。本文著重介紹PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用。提高了礦井提升機(jī)整體的自動化控制水平, 提高了礦井提升機(jī)各設(shè)備的運(yùn)行效率, 提高了礦井提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性。大大減少了故障點(diǎn), 縮短了查找及排除故障的時間, zui大限度地避免了重大事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞: PLC 控制器; 繼電器; 礦井提升機(jī)

1  引 言

當(dāng)前, 在國內(nèi)礦山上使用的礦山提升機(jī)的電控系統(tǒng), 大多靠繼電器控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn), 而老的繼電器系統(tǒng),不僅可靠性差、效率低, 維護(hù)工作量很大; 而且在實(shí)際運(yùn)行過程中, 故障點(diǎn)多, 常引發(fā)誤動作, 造成礦井提升機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、不可靠、不易維修, 更使得礦井提升機(jī)的自動控制無法實(shí)現(xiàn), 也滿足不了現(xiàn)代化礦山生產(chǎn)的需要。

因此, 用PLC 控制器來取代原繼電器已成為礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制的必然趨勢。礦井提升機(jī)電控系統(tǒng), 可分為三個子系統(tǒng), 即操作系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng), 如圖1 所示。

圖1 礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)構(gòu)成

PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 實(shí)質(zhì)上就是在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的操作和監(jiān)控系統(tǒng)中用PLC 控制器取代原繼電器系統(tǒng)。

2  PLC 電控系統(tǒng)的原理框圖

PLC 電控系統(tǒng)的原理框圖由硬件框圖、軟件框圖和程序框圖構(gòu)成, 見圖2~ 4。

圖2硬件框圖

3  PLC 控制器在礦提升機(jī)上的應(yīng)用

由PLC 控制器組成的礦井提升機(jī)控制系統(tǒng), 不僅提高了礦井提升機(jī)控制水平, 而且使礦井提升機(jī)整體的自動化程度大大提高。( 1) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確控制礦井提升機(jī)加速、減速、爬行及停車制動等運(yùn)行方式, 從而實(shí)現(xiàn)礦井提升機(jī)的手動、自動或半自動化運(yùn)行。大大減少了操作人員的工作強(qiáng)度。

( 2) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使電控系統(tǒng)通過獨(dú)立的信號傳感裝置, 如磁近開關(guān)、光電編碼器等, 對礦井提升機(jī)的位置、運(yùn)行速度及運(yùn)行方向進(jìn)行監(jiān)控, 從而保證礦井提升機(jī)安全、可靠的運(yùn)行。

( 3) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使電控系統(tǒng)利用PLC 控制器, 作為人機(jī)對話的窗口, 可在中文或英文狀態(tài)下, 用動態(tài)圖像顯示礦井提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及各種運(yùn)行參數(shù), 并能通過人機(jī)對話直接在顯示器上, 控制和改變礦井提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),即運(yùn)行的方向和運(yùn)行的速度。對礦井的工作狀態(tài)實(shí)行全面監(jiān)控。

( 4) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使電控系統(tǒng)具備顯示、打印及故障診斷等功能, 能準(zhǔn)確的判斷出故障點(diǎn)的位置, 為維修人員提供了處理問題、排除故障的可靠依據(jù), 節(jié)省了設(shè)備的維修時間, 從而提高了生產(chǎn)和工作效率。

( 5) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使控制系統(tǒng)對故障的判斷能力和處理能力增強(qiáng)。PLC電控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的邏輯功能和記憶功能, 因此, 當(dāng)?shù)V井提升機(jī)發(fā)生故障后, 能迅速查找故障類別、故障原因、故障數(shù)量及故障點(diǎn)。特別是對于某些瞬時動作的故障點(diǎn), PLC 電控系統(tǒng)在故障記憶方面就表現(xiàn)出了原繼電器電控系統(tǒng)*的*性。因?yàn)槎鄠€故障點(diǎn)的判斷與查找是原繼電器電控系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的。

( 6) PLC 控制器在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用, 使控制系統(tǒng)提高了可靠性和安全性. 由于礦井提升機(jī)的控制邏輯比較復(fù)雜, 所以在原繼電器電控系統(tǒng)中, 完成控制功能需要很多繼電器, 而且接線及聯(lián)接點(diǎn)繁多; 若接線的聯(lián)接點(diǎn)松動, 或由于繼電器頻繁動作的失誤, 都會引起礦井提升機(jī)的誤動作, 甚至?xí)l(fā)生人身事故。PLC 控制器具有高可靠性和抗干擾性,PLC 控制器的應(yīng)用, 基本解決了上述問題, 彌補(bǔ)了原繼電器電控系統(tǒng)的不足, 減少了故障源, 降低了故障率, 提高了控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。

4 工程應(yīng)用實(shí)例

以孟加拉國馬德哈帕拉石礦主井、副井提升工程為例, 主井為雙箕斗多繩提升, 電機(jī)功率800 kW;副井為單罐籠平衡錘多繩提升, 電機(jī)功率355 kW。在設(shè)計中, 筆者與制造廠家合作, 采用了PLC 控制器的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)。由于PLC 控制器在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)上的應(yīng)用, 將主井雙箕斗提升的裝卸站、卸載站、信號系統(tǒng)和提升機(jī)電控系統(tǒng)相互聯(lián)鎖, 可實(shí)現(xiàn)主井提升機(jī)的全自動化運(yùn)行; 將副井罐籠提升的各中段操車系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和提升機(jī)電控系統(tǒng)相互聯(lián)鎖, 可實(shí)現(xiàn)副井提升機(jī)的半自動化運(yùn)行, 即收到開車信號后, 再按按鈕開車。現(xiàn)主井、副井提升機(jī)已在當(dāng)?shù)匕惭b, 并已安全可靠地運(yùn)行了多年, 基本達(dá)到了設(shè)計要求, 取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。

5  結(jié) 語

綜上所述, PLC 控制器在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)上的應(yīng)用, 提高了礦井提升機(jī)各設(shè)備的運(yùn)行效率, 提高了礦井提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性, 大大地減少了查找事故原因、分析事故及排除故障的時間, zui大限度地避免重大事故的發(fā)生。不僅使礦井提升機(jī)的自動化程度大為提高, 而且使礦井提升機(jī)的控制水平躍上了一個新臺階。不僅提高了礦井提升的生產(chǎn)效率、創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益, 而且滿足了現(xiàn)代化礦山生產(chǎn)建設(shè)的需要。