摘要: 随着矿山提升机电控设备的不断更新, 用PLC 控制器来取代继电器已成必然趋势。本文着重介绍PLC 控制器在矿井提升机上的应用。提高了矿井提升机整体的自动化控制水平, 提高了矿井提升机各设备的运行效率, 提高了矿井提升机运行的可靠性和安全性。大大减少了故障点, 缩短了查找及排除故障的时间, zui大限度地避免了重大事故的发生。

关键词: PLC 控制器; 继电器; 矿井提升机

1  引 言

当前, 在国内矿山上使用的矿山提升机的电控系统, 大多靠继电器控制系统来实现, 而老的继电器系统,不仅可靠性差、效率低, 维护工作量很大; 而且在实际运行过程中, 故障点多, 常引发误动作, 造成矿井提升机运行不稳定、不可靠、不易维修, 更使得矿井提升机的自动控制无法实现, 也满足不了现代化矿山生产的需要。

因此, 用PLC 控制器来取代原继电器已成为矿井提升机电控系统实现自动化控制的必然趋势。矿井提升机电控系统, 可分为三个子系统, 即操作系统、监控系统和调速系统, 如图1 所示。

图1 矿井提升机电控系统构成

PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 实质上就是在矿井提升机电控系统的操作和监控系统中用PLC 控制器取代原继电器系统。

2  PLC 电控系统的原理框图

PLC 电控系统的原理框图由硬件框图、软件框图和程序框图构成, 见图2~ 4。

图2硬件框图

3  PLC 控制器在矿提升机上的应用

由PLC 控制器组成的矿井提升机控制系统, 不仅提高了矿井提升机控制水平, 而且使矿井提升机整体的自动化程度大大提高。( 1) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使控制系统能准确控制矿井提升机加速、减速、爬行及停车制动等运行方式, 从而实现矿井提升机的手动、自动或半自动化运行。大大减少了操作人员的工作强度。

( 2) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使电控系统通过独立的信号传感装置, 如磁近开关、光电编码器等, 对矿井提升机的位置、运行速度及运行方向进行监控, 从而保证矿井提升机安全、可靠的运行。

( 3) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使电控系统利用PLC 控制器, 作为人机对话的窗口, 可在中文或英文状态下, 用动态图像显示矿井提升机的运行状态及各种运行参数, 并能通过人机对话直接在显示器上, 控制和改变矿井提升机的运行状态,即运行的方向和运行的速度。对矿井的工作状态实行全面监控。

( 4) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使电控系统具备显示、打印及故障诊断等功能, 能准确的判断出故障点的位置, 为维修人员提供了处理问题、排除故障的可靠依据, 节省了设备的维修时间, 从而提高了生产和工作效率。

( 5) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使控制系统对故障的判断能力和处理能力增强。PLC电控系统具有强大的逻辑功能和记忆功能, 因此, 当矿井提升机发生故障后, 能迅速查找故障类别、故障原因、故障数量及故障点。特别是对于某些瞬时动作的故障点, PLC 电控系统在故障记忆方面就表现出了原继电器电控系统*的*性。因为多个故障点的判断与查找是原继电器电控系统无法实现的。

( 6) PLC 控制器在矿井提升机上的应用, 使控制系统提高了可靠性和安全性. 由于矿井提升机的控制逻辑比较复杂, 所以在原继电器电控系统中, 完成控制功能需要很多继电器, 而且接线及联接点繁多; 若接线的联接点松动, 或由于继电器频繁动作的失误, 都会引起矿井提升机的误动作, 甚至会发生人身事故。PLC 控制器具有高可靠性和抗干扰性,PLC 控制器的应用, 基本解决了上述问题, 弥补了原继电器电控系统的不足, 减少了故障源, 降低了故障率, 提高了控制系统的可靠性和安全性。

4 工程应用实例

以孟加拉国马德哈帕拉石矿主井、副井提升工程为例, 主井为双箕斗多绳提升, 电机功率800 kW;副井为单罐笼平衡锤多绳提升, 电机功率355 kW。在设计中, 笔者与制造厂家合作, 采用了PLC 控制器的矿井提升机电控系统。由于PLC 控制器在矿井提升机电控系统上的应用, 将主井双箕斗提升的装卸站、卸载站、信号系统和提升机电控系统相互联锁, 可实现主井提升机的全自动化运行; 将副井罐笼提升的各中段操车系统、信号系统和提升机电控系统相互联锁, 可实现副井提升机的半自动化运行, 即收到开车信号后, 再按按钮开车。现主井、副井提升机已在当地安装, 并已安全可靠地运行了多年, 基本达到了设计要求, 取得了良好的经济效果。

5  结 语

综上所述, PLC 控制器在矿井提升机电控系统上的应用, 提高了矿井提升机各设备的运行效率, 提高了矿井提升机运行的可靠性和安全性, 大大地减少了查找事故原因、分析事故及排除故障的时间, zui大限度地避免重大事故的发生。不仅使矿井提升机的自动化程度大为提高, 而且使矿井提升机的控制水平跃上了一个新台阶。不仅提高了矿井提升的生产效率、创造了较高的经济效益, 而且满足了现代化矿山生产建设的需要。