PLC技术在矿井提升机控制系统中的应用.pdf

科 学 理 论 P L C 系统中的应用 平煤集团七矿4 6 7 0 0 0 【 摘要】 矿井提升机 是矿 山的重要设备 ， 其控制系统的技术 性能和可靠性直接影响矿山的生产安全 。 老 式的矿井提升控制系统线路复杂， 调速精度 低 ， 可靠性低， 故障率高 ， 而基于 P L C技术的矿井提升系统具有系统安全性高 ， 运行更加平稳 、 准确 ， 可以适应不同矿 山生产的苛刻要求 ， 性价 比很高 ， 具有 很强的实用性。本文对 P L C强大的逻辑、 控制功 能及在矿井提升及控制系统 中的应用进行 了简单阐述。 【 关键词】 矿井提升P L C技术性价 比实用性 前言 提升机是矿井生产 中的关键大型设备 ， 其 工作环境是很恶劣 的， 温度 变化大 ， 灰尘多 ， 工作现场存 在振动和冲 击等影 响， 同时 电磁 干扰 比较严 重， 供 电质量较差 ， 这些现 实条件都导致 了矿井提 升机 电控系统 故障概率 增加， 提升机安全可靠性能差， 不但直接 影响着 全矿 生产的正常进 行， 而且 还 直接 关系到广 大矿工 的生命 安全 ， 因此， 有必要 采取 适当的措施来提 高 提 升机系统的安全可靠 性。 一 、P IE控制系统简介 P L C控制系统在二十世纪八十年代至九十年代得 到了迅速发展 ， 世 界 范 围内的 P L C年保持在 2 0 ％ 3 0 ％ 增长率 。随着 自动 化程 度的不 断提高和 P L C 市场容量的不断扩大， P L C 在工业发达国家的增长速度有所放慢， 但是 在中国等发展中国家 P L C的增长十分迅速， 尤其是在矿井提升机方面 。综 合资料显示， 2 0 0 4年全球 P L C的销 售收八为 1 0 0亿美元左右 ， 在 自动 化领 域中占据着举足轻重的位置。 二、 P IE 控制系统的原理及在矿井提升中的运行模式 P L C 按顺序 从上到下、 从左到右 将所有输入新号读入到输入映象寄 存器 中存储， 此时输 入映象寄存器被刷新 。 接着进入程序执行阶段， 在本 工 作周期 内的程序执 行阶段和输 出刷新 阶段， 无论输入信 号如何变化 ， 输入 映象寄存器的内容保持不变； P L C 对最新从输入映象寄存器和输出映象寄 存器读入 的输入信 号数据 进行运算 、 处理 ， 再将结果暂 时存 到输出映象寄 存器 中；在执行完用户所有程序后 ， P L C一次性地将输 出映象 寄存 器中的 执行结果送 到输 出锁存器中去， 在去驱动外部 负载 。 运行模式 1 ． 工作模式。P L C过程控制系统的实际工作模式有 正常工 作模式和简易工作模式两种。在 正常工作模式 的情况 下， 系统可以执行 所 有 的运行 、控制和 检测 等功能；在简易工作模式下条件下 ， P L C系 统不工 作， 只有传动 P L C 工作， 此时系统运行的最高速度被限定在 3 m ／ s ， 系统的 部分运行和监控功能缺失， 但仍然可以执行简单的提升工作和重要的监控 功 能， 实现全数字行程控 制。 2 ． 运行模 式。 P L C系统的运行模式总体分为手 动和 自动两种。 在 自动的模 式下， 当提升机允许开车时， 死机只需要根据信 号系统发 出的开车请求信号给定 开车信 号， P L C系统 自动判 断方 向、 开车 、 加速 、 行程、 减速 、 爬行 、 制动和 停车等命令 ， 实现 行程全数字化控制 ， 同时 实现监控和 自诊断和处理 。在手动模式 下， 司机通过速度手柄设置系统速 度， 在允许 的开车条件下， 控制提升机 的全 程， 这种 情况一般用于 P L C系统 故障以及特殊运行要求的情况， 及相应 的基 本安全 监控功能仍然可 以交给 系统 自动化实现， 其安全性的可靠性是可 以保证的。 三、 P I E 控制提升机软硬件要求 在硬 件系统上 ， 控 制系统 以 P L C为核心 ， 各部分相互配合 以完 成整个 提升工程控制。测速回路为P L C 控制运行速度提供速度信号， 深度指示器 为 P L C控制行程提供信号 各种 故障信 号的输入使 P L C作出相应的动作， 操作监视平 台是操作人员用来操 作提升机 的， 处理各种紧急情况 ， 动力制 动 电源柜是提升机 到达减速 点时， 由 P L C发 出信号投入动 力制动命令。 在软件系统上， 主要是控制 回路 、 安全 回路 、 以及报警 回路的编程 。控 制回路主要是控制加速减速 。不同速度的控 制以电阻调控为主 。开车行程 控制是要根据深度指 示器发 出的信号 ， 在减速点发减速信 号， 在停车位置 停车等。发 出脚踏动力制动是在投入脚踏动力制动 以后 ， 司机按照速度原 则手动切除电阻。 调绳回路 主要是控制 出现各种故障时， 断开正反转回路， 以及 过卷闭锁 、 调绳闭锁， 报警回路是在出现故障时， 控制相应的信号灯闪 烁 ， 发出命令 ， 请求处理。 四、 P L c控制提升机的优 点及 完普 从系统在矿井提升机应用的情况反馈可在， 现在的系统仍存在一些需 要完善的问题，例如网络通信功能和先进控制技术及策略如智能控制等， 在现有P L C 技术的基础上进一步进行功能扩充， 将会进一步提高我国矿井 提升 电控系统的现代化水平 。 五 、 总结 P L C技术在矿井提 升机 的提 升系统 的应用带来 了矿井提 升系统的革 命。提升机作为矿井生产中重要的设备之 一， 其控制系统的安全可靠性不 仅影 响着整个矿 山的安全生产， 而且其 系统一旦出现 问题将带来重大的经 济损失 ， 甚至生命的威胁 。 现行的 P L C技术的引进 是保证矿井提升机安全、 稳定 、 高效运行的重要措施。 目前 该系统 己在 徐州矿 物集团三河煤矿和江 苏天能集团等多家煤矿的主提升机上推广应用， 并取得了较好现场效果。 参考文献 [ 1 ] 顾永辉． 煤矿电工手册 [ M ] ． 北京 煤炭工业 出版社， 1 9 8 0 ． [ 2 ] 钟肇新． 可编程控制器及其应用 [ M ] ． 广州 华南理工大学 出版社， 1 9 9 1 ． [ 3 ] 王元奎 ， 杨建宁． 编程控制器 的现场 集成 技术 P L C[ J ] ． 工控机与集散控 制系统， 2 0 0 4 1 3 2 - 3 4 ． [ 4 ] 谢军 ， 郑 小 刚． P L C在 煤矿 提升 机 电控 系统 中 的应用 [ J ] ． 煤矿 机械 ， 2 0 0 4 5 1 0 9 1 11 ． [ 5 ] 张秀琨 ． P L C矿井提 升机 综合保 护装置 的研 究和应用 [ J ] ． 矿 山机械 ， 2 0 0 4 2 3 7 4 0 ． ■ 3 ． 2必须实行 目标管理和 质量预控 质量 目标 一是要满足 与业主 签订 的合 同要 求， 二是要满足公 司质量计划的要求 。 首先按照“ 分项保 分部 、 分部保单位工程 ” 的原 则， 把质量总 目标进行层层 分解 ， 定 出每一个分部 、 分项 工程的质 量 目标。 然后针对每个分项工程的技术要求和施工 的难易程度， 结 合施工人员的技术水平和施工经验， 确定质量 管理和监控重点。 在 每个分项工程施工前， 写出详细的书面交底和质量保证措施 ， 召集 施工主要 负责人及技术 、质量管理人员和参加施工 的所有人员进 行交底， 做到人人 目标 明确 、 职责清楚 。对于新技术、 新材料 、 新工 艺和施工经验不足 的分项工程， 还应 事先对人员进行培训。 3 ． 3安排好交叉作业， 注重细部处理和成品保护 在施工中， 往往是多工种、 全方位交叉作业， 管理难度大 。 而细 部施工阶段的施工质量， 对 实现项 目总质量 目标是至关重要的。 所 3 2 8 谓细部处理是指预埋铁件、 预留孔、 护轮坎、 面层等部位的质量处 理， 这些部位都是影响观感质量的重要部位， 体现施工管理水平和 操作技 术的关键 部位，这 些细部做好 就能够 对整个工程质量起 到 画龙点睛的效果 。在这一阶段， 除各分项工程要精心组织、 精心施 工外， 管理的重点应放在合理安排交叉作业， 抓好 细部 处理和成 品 保护上 。合理安排交叉作业， 一是要 合理安排工序 ， 解 决好各分项 工程施工 的先后顺序， 不影响施 工质 量 二是要合理安排时 间和空 间， 保证各分项工程 必要的技术问歇 ； 三是要合理 安排人力 以保证 工期 。 四、 结束语 建筑工程施工管理是一项系统的工作，不仅需要建筑企业管 理层面 的支撑和制度保障，还需要广大施工参与人员 的积极响应 和配合， 才能做好施工管理工作， 提升施 工管理水平 。■