矿井提升机的自动化控制分析

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摘 要 在电力传动系统中，矿井提升机的传动特性极其复杂，在频繁正反向传动的过程中，经常处在电动制动、负荷运转以及传动的状态中。所以将PLC运用到矿井提升机中，不仅体现了PLC基本功能，同时也是替代复杂继电器的过程，通过丰富的指令，帮助原电子线路各个功能顺利完成。在这过程中，它不仅能减小体积，还能提高系统可靠性与控制精度，从而保障提升机安全运行。

关键词 矿井；提升机；自动化控制

中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0075-01

1 PLC和传统继电器控制系统的比较

在传统的矿井提升机自动化控制中，大部分传统绞车通过继电器构成控制系统。而PLC可编程控制器，不仅具有先进、可靠的技术，拥有集成度高、抗干扰能力好、事件响应快等优点，还具有使用周期长、可靠性高、维护简单等特点。在数字化速度显示和控制，低频制动与动力制动控制中，让整个矿井参数设置、故障维护、调试诊断都变得快捷方便。在主回路控制中，一般由变压器、配电系统以及大功率变频器构成，通过矢量控制，具有控制精度、启动力矩以及能量可回馈等优点。

与传统的继电器相比，通常只能进行开关领控制；PLC不仅可以进行开关量，还能进行模拟量控制，在和计算机形成网络的过程中，保障分级控制成果。在控制线路中，传统的继电器一般由多个硬件构成，PLC则由软继电器构成。传统的控制器具有强烈的抗干扰能力，由于使用的是机械触点，在电弧、隔离性以及疲劳的影响下，复杂的控制器一般由内部运算器构成，所以PLC的使用周期更长，具有更高的可靠性。

从编程来看，PLC更加直观、简单，可编程使用的是梯形图控制语言，控制器直接面向市场与用户，它和继电器线路控制基本一致，出现这种现象的主要原因是，梯形图在编排中使用了电路元件术语和符号。

从适应性来看，传统继电器的控制系统是通过硬件对相关元件进行连接，并且控制功能一直在线路中。与之不同的是PLC主要通过软件系统实现，一旦整个系统发生改变，只要对相关程序进行修改，就能达到灵活与应用的要求。目前，由于这种可编程控制器已经系列化、标准化、模块化，所以能够进行灵活方便的配置系统，并且构成不同功能、规模的控制系统，在远离控制系统的同时，保障现场控制成果。

另外，从接口功能来看，可编程控制器具有数字量与模拟量逻辑输出、算数运算、顺序计数、定时控制、显示记录以及自检的功能，从而让相关设备的控制水平不断提高，为用户提供更多的方便。同时，它也可以将不同的设备顺序与可编程控制器连接起来，在接口输出的过程中，和接触器、继电器以及电磁阀进行连接。在继电器线路控制中，一旦电源处于接通状态，各种继电器就会处在制约与限制的过程中。而在PLC控制系统中，软继电器一直处在周期循环的环境下，并且软继电器还会受到接通时间限制。

2 全数字提升机自动化控制系统的构成

2.1 PLC控制与监控

在矿井提升机中，通过PLC控制，不仅能完成提升机操作系统、形成控制、主井卸载等功能，在操作部分使用远程控制系统，还能和PLC系统进行有效连接。在这过程中，它的主要功能是保障操作过程的执行力度，在故障闭锁以及保护显示的过程中，协助维护与管理人员对整个系统的维护与检测。对于系统的保护信号，都会直接传递到PLC系统中，通过处理，最后再应用到各种保护环节中；一旦出现故障，就会立即启动井口制动、二级制动以及电气制动等，通过对故障声波报警、类型进行记录，从根本上保障自动化控制成果。在安全回路中，由三套回路构成：主PLC、辅PLC以及制动回路。

在主PLC中，通过整合轴编码器、操作以及部分保护设定中的信号，对相关参数进行运算或者逻辑处理，并且主动产生提升机需要的给定信号。在给定信号中，减速、加速段一般以曲线“S”呈现，通过降低制动过程、启动对机械造成的冲击，从根本上提高机械控制精度，保障停车点精度与位置。

在形成控制中，通常由两台轴编码器、一个辅PLC与井筒开关组成。编码器通过转换行程位置以及在线速度，将对应的信号输入PLC中，并且通过软件计算与处理，不断提高钢丝绳在井筒中的在线速度与位置，最后在输送到监视器进行模拟与显示。对于预存设计的系统曲线，一般在软件形成预制和处理后，才能自动生成保护与跟踪过程，这种精确度高、可靠性好、灵活度高的控制方法，只要编制轴编码器，就能保障定位精度始终在2厘米之下，对于钢丝绳和打滑造成的误差，通过开关就能对其校正。

2.2 全数字调整

在目前的矿井提升机中，大部分全数字调整都是将先进、性能良好的PLC作为控制核心，在保障设施可靠度与完整性的同时，不断提高矿井提升机速率；通过双闭环电流调整，促成磁场回路与电枢回路故障保护。通过运用先进的PLC程序控制器，不仅能有效进行数字化处理，还具有事件响应迅速、集成度良好以及抗干扰能力强等优点。所以在深入数字化控制与显示的过程中，低频、动力制动都会让整个自动化控制过程的参数设置、故障诊断以及调试得到保障。

2.3 上位机控制

在操作台中，一般由右、左以及指示操作构成。在这过程中，左操作台具有高压输送、手柄制动、磁场输电等功能，并且还自带有紧停、复位、快开、灯试验、闸试验以及过卷旁通等按钮。右操作台由工作方式与手柄操作、控制方式等不同的按钮与开关构成，指示台左边为监视器，右边为指示器以及故障信号灯。

在监视器中，通过人机对话，不仅能显示低压配电、主回路系统，还能提高装卸、制动以及故障信息控制等。通过提供运行状态、故障时间、类型以及运行参数，进一步提高矿井提升机运行状态。一旦出现故障，通过监视器就能了解具体状况，并且通过相关人员进行故障排除，进而提高运作效率，缩短故障影响时间。

2.4 网络化控制

在整个控制系统中，各个部分都是通过信号以及数据进行交换的过程，为了保障现场安装，应该尽量缩小维护与安装成本；通过控制系统、操作台、控制柜以及系统信号灯网络通讯，对相关数据进行整合、交换，这样不仅能让控制更加方便快速，还能提高可靠性。

3 结束语

在矿井提升机中，使用全数字化的控制系统，不仅能提高提升机运行效率与可靠性，对全自动提升也有重要作用。因此，在实际工作中，必须加大研究力度，尽量减省提升时间，保障提升效率，从而不断提高矿井生产工作能力，取得更好的效益。

参考文献

[1]蔡长利，谢军.矿井提升机的自动化控制[J].能源技术与管理，2005（4）：83-84.

[2]王宇星.矿井提升机的自动化控制[J].湖南有色金属，2001，17（3）：44-46，59.