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PLC在礦井提升機控制系統(tǒng)中的應用

發(fā)布時間：文章來源：點擊次數(shù)：8133次

　　以可編程控制器(PLC)為核心的裝置在礦井提升機中的成功使用

，不僅體現(xiàn)了PLC的基本功能

，能代替復雜的繼電器控制

，而且以豐富的程序指令實現(xiàn)了原電子線路中不易完成的功能

。在大大減小體積的同時

，更提高了系統(tǒng)的控制精度和可靠性

，保證了礦井提升機的安全運行

。

　　1 PLC的系統(tǒng)功能

　　PLC用于機器的自動控制

，具有體積小

、功耗低、速度快

、可靠性高

、抗干擾性強等特點。同時具有靈活性和可擴展性

。要改變生產(chǎn)過程只需改變程序即可

，非常方便，這是繼電器控制電路無法相比的

。PLC已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中主要的自動化裝置

，它代表了當前電控技術(shù)的先進水平。

　　根據(jù)礦井提升機控制系統(tǒng)的要求

，PLC應具有以下功能：

　　(1)按照操作工藝要求及系統(tǒng)狀態(tài)

，實現(xiàn)主令操作控制的軟接線網(wǎng)絡(luò)和各水平操作臺之間的信息傳遞、操作聯(lián)鎖，產(chǎn)生給全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)命令(起P停

、設(shè)定速度

、運行種類、運行方向

、故障復位及閘系統(tǒng)

、安全保護等指令)。

　　(2)根據(jù)運行種類

，操作方式產(chǎn)生C30所需的速度曲線

，實現(xiàn)罐籠運行的準S曲線。

　　(3)全數(shù)字行程控制

。對罐籠位置及運行速度進行全行程控制和監(jiān)視

，使罐籠按位置在準S形速度下運行，實現(xiàn)半自動加速

、減速

、準確平層，并以數(shù)字式及直線式動態(tài)顯示罐籠運行位置

。

　　(4)對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控并根據(jù)故障種類(緊停

、事故停車、一次提升

、事故報警)作相應的處理

，并發(fā)出聲光報警，指出故障類型

、部位

。

　　(5)與上位機、C30通訊

，處理

、傳遞來自各環(huán)節(jié)的信息。

　　2 PLC工作原理

　　PLC控制系統(tǒng)的控制回路采用先進的PLC取代原有的繼電器邏輯控制系統(tǒng)

。PLC作為工業(yè)計算機

，具有獨特的微處理功能，通過采集外部的信號進行邏輯判斷后

，傳輸給各個不同的執(zhí)行元件

，實現(xiàn)對提升機的自動控制功能。其方框圖如圖1所示

。

　　PLC控制系統(tǒng)除了具有原電控系統(tǒng)的所有功能外

，還具有以下主要功能：

　　(1)后備保護功能；

　　(2)減速階段的多種曲線自動設(shè)定及執(zhí)行功能

；

　　(3)速度

、提升次數(shù)

、深度直觀顯示功能；

　　(4)聲光故障報警功能

。

　　3 PLC控制提升機的優(yōu)點

　　(1)系統(tǒng)主要控制邏輯由PLC實現(xiàn)

，靈活性強、控制功能多

，其可擴充性

、可變性、工藝指標的先進性有較大提高

。

　　(2)PLC輸入輸出均帶有光電隔離等抗干擾和過載保護措施

，程序運行為循環(huán)掃描工作方式，而且有自診斷機制

，可靠性高

。

　　(3)系統(tǒng)組成是模塊化結(jié)構(gòu)，并可顯示故障類型

，維護更換方便

。

　　(4)只對原系統(tǒng)中的主要關(guān)鍵控制邏輯加以改造，系統(tǒng)改造成本低

，適合用戶的實際需求

。

　　(5)安全保護有特色

，實現(xiàn)了卡箕斗保護

、減速開關(guān)失效保護、速度繼電器失效保護

、過速保護

、接近井口限速保護、過卷開關(guān)與終點開關(guān)失效保護

、反向下墜．保護

，主接觸器、加速接觸器

、動力制動接觸故障保護等保護措施

。安全性更高，運行平穩(wěn)

、準確

。

　　(6)實現(xiàn)了全數(shù)字化行程控制。用軟件實現(xiàn)了速度給定的準S型曲線和調(diào)速系統(tǒng)的速度微分前饋控制

，改善了調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性

；實現(xiàn)了罐籠運行的準S型曲線，提高了傳動系統(tǒng)的運行特性和平層精度

。

　　4 應用中要注意的問題

　　(1)由于礦井提升機控制系統(tǒng)工作在電磁干擾較嚴重的環(huán)境中

，所以選擇PLC時應注意電磁兼容性指標

，以確保設(shè)備的正常工作。對電源變壓器

、CPU和編程器等主要部件也應采用導電

、導磁性能良好的材料加以屏蔽，以防外界干擾

。

　　(2)除電磁干擾外

，外部輸入信號的故障、PLC機本身的輸入／輸出接口處的故障等

，也會影響控制系統(tǒng)的正常運行

，因此在安全、監(jiān)視

、制動等系統(tǒng)中應采用有高度安全可靠性的冗余結(jié)構(gòu)形式

，一旦發(fā)生故障，備用裝置可立即投入運行

。

　　(3)采用模塊式結(jié)構(gòu)有助于短時修復故障

。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，就能迅速更換

，使系統(tǒng)恢復正常

。

　　5 結(jié)束語

　　采用PLC實現(xiàn)礦井提升機的控制邏輯，既增加控制功能

，又提高系統(tǒng)性能

。利用PLC綜合測控機制，解決測速

、保護等問題

，實現(xiàn)與原系統(tǒng)的良好銜接，提高了系統(tǒng)的綜合性能和生產(chǎn)效率

，達到低投入高產(chǎn)出

。同時提高了提升機的自動化程度，減輕了的勞動強度

，使企業(yè)自動化和現(xiàn)代化管理水平有很大提升

。

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