! Q： S c ie nc e a nd T e c hn olo g y In no v at io n H er ald 煤矿绞车电气PL C控制技术 李健波 (河北唐山开滦 赵各庄矿业有限公司机 电科河北唐山063101) 工 程 技 术 摘要：煤矿绞车在矿山生产中担负着无法替代的作用，然而随着矿山生产规模的逐步扩大，绞车在频繁的操作和高负荷的连续作业中也表现出 操作繁琐，能耗过高，以及安全性降低等普遍问题 。实践证明，要连一步提升生产效率，就一定要通过应用先进的PLc电气控制技术，提高绞车操 作 的简易性与稳定性，以适应现 代煤矿产业机械化 ，自动化的作业需求 。 关键 词：绞车 煤矿生产 电气控制 可蝙程 序控制器 (...

  ! Q： S c ie nc e a nd T e c hn olo g y In no v at io n H er ald 煤矿绞车电气PL C控制技术 李健波 (河北唐山开滦 赵各庄矿业有限公司机 电科河北唐山063101) 工 程 技 术 摘要：煤矿绞车在矿山生产中担负着无法替代的作用，然而随着矿山生产规模的逐步扩大，绞车在频繁的操作和高负荷的连续作业中也表现出 操作繁琐，能耗过高，以及安全性降低等普遍问题 。实践证明，要连一步提升生产效率，就一定要通过应用先进的PLc电气控制技术，提高绞车操 作 的简易性与稳定性，以适应现 代煤矿产业机械化 ，自动化的作业需求 。 关键 词：绞车 煤矿生产 电气控制 可蝙程 序控制器 ( PLC) 中图分类号：TD4 文献标识码 ：A 文章编号：1674098X(2013)O6(b)一01100l 1 煤矿绞车控制管理系统概述 绞车是一种通 过卷简缠 绕钢丝绳或链 条来牵引或提升重物的起重设备，由于具有 重量轻、体 积小、起重量高 移 动方便等优 点，而被大范围的应用于煤矿生产的人员升降、 矸石运输、设备转移、以及矿渣填充等作业 中，并 因牵引力大 、适用性 强的特性 ，极大 地减轻 了在矿 井作业 中工作人 员的劳动强 度 。然 而 随 着矿 山生 产规 模 的 不 断 扩大 ，绞 车在频繁 的操作和高负荷的连续作业中也 表现出操 作繁 琐、能耗过高、以及安全性降 低等 普遍 问题，不利于工作效率 的进 一步 提高。有鉴于此，如何 改进电动绞车的控制 系统 ，通 过先 进的电控 技术简化 其操 作程 序，提 高其运行的精确度和可靠性 ，就成为 了技 术 工 作者 们 必须 解 决 的关 键 问题 。 作为一种专为工业应 用而设计 的电子 系统 ，可编程序控制器 ( P L C ) 采用可编程 序的存贮器，通过内部的逻辑运算对工业环 境 下各种生产 过程及其 设备进行 定时、计 数 、顺序 控制和自动控制。由于采用了可靠 性 高、组合灵活的模块化结构 ，PL C的编程 具 有很好的简易性、普及性、以及抗干扰特 性 ，加之具有在线修改等特殊 功能 ，目前该 系统 已 被 广 泛 应 用 于 各工 业 行 业 设 备 的 数 字控制 或多级自动化控制中。随着矿 山生产 机械化 程度 的提 高，P L C 也越 来越 多的参 与到煤矿绞车的运行控制之中，与传统的继 电器控制相比，PL c 的应用取得了良好的安 全、节 能效 果 ，显著提高 了设备的自动化程 度 及其 运 行 的稳 定性 。 2 PLC电控 系统组成与运行 2．1 电控系统的组成 ， 组 成P L C 电控 系统 的单 元 主要 有 ：电源 模块 、中央处 理器 (C P U ) 、外 部设 备编程 器、存贮 器、以及包括扩展接 口与外部设备 接 口在 内的输 入／输 出接 口，并 由电源总 线 、 数 据 总 线 、地 址 总 线 与 控 制 总 线 将 各单 元 相连 接 ，外部 则配置相应的控 制对象与控 制装 置 。P L C 电控 系统可 因其 结构的柔性 而 分 为 固定 式 (包 括 C P U 板 、I／0 板 、显 示 面板、内存块、电源等) 与组合式 ( 包括CP U 模块 、I／o 模 块、内存、电源模块等) 两种 ， 前者是 一个不可拆 卸的整体 ，而后者 可以 根 据 实际 需要 按 一 定的 规 则 进行 组 合，可扩 展性 更高，因而也具 有更加广泛 的应 用空 间。 2 ．2 电控 系统 的运 行 过程 绞车的启动要求 满 足开车信号、开车 方向、速度给定信号、与使能信号都具备的 条件，并打开工作闸。而 电控系统的控制原 理正是 基于这一 要求，其运行过程 由初始 化 开始 ，主要 包括 允许 同步位的设 置 ，绞 车正转、反转、以及运行等关键位的设置， 进行一系列的计算 ，如上、下同步点的脉冲 数，油压零位等。其次，系统 开始逻辑 操作 和集中控制，并判断安全 回路是否正常。若 软 件 安 全 回路 出现 错 误 ，系 统将 利 用 安 全 闸 断开 液 压站 的 电源 ，使 其 无法 无法 开 机 。 如 判 断 为轻 故 障 ，则 施 工作 闸 ，且 发 不 出开 车信号和使 能信 号，设备 同样处于不能 开 机的状态。若安全 回路一切正常，则检查是 否收到开车 信号。在 有开车信号、开车方 向 且硬件安全 回路正常的 条件下，开工作 闸信 号分为三种情况：①手动和检 修方式下，工 作 闸手把不为零位；②半 自动方式 下选上／ 下按钮和选择提升／下放 ；③自动方式下的 确 定按 钮。在有开车信号和硬件安全 回路 正常的条件下，速度给定信号也分为三种情 况：①手动和检修不提人方式下，主零手把 后拉并选择提升或主零手把前挂并选择下 放；②检修且为提人方式下直接输出；③半 自动方式和自动方式下，没有停车按钮且绞 车速度 0．6 m／s。使能输出信号送到变流 器柜，变流器根据它才允许主电流输出，启 动绞 车。绞车启动后，将按 照既定的速度曲 线运行。再次，应判断是否到同步点并判断 是 否校 正 系数 ，此 时 系统 开始 执 行 灯显 示 、 灯测试等程 序。并 把前面所作的工作，输出 到指示灯，为操作和维护人员工作和维护作 指示。最后，系统 将判断是 否到定时 中断时 间。如到则执行程 序完成轴编码 器的计算 速度后返回，如未到则重新开始。 3 PLC的应用对绞车运行状态的改善 以PL C 电控 系统代替继 电器控制的方 式 显著提高了煤 矿绞车 的安 全性能 ，新 系 1 1 0 科技创新导报 S cience and T echnology Innovation Herald 统投入应 用以来 ，设备故障率 不足原有系 统的10 ％，且从 未 出现绞车 故障导致 的安 全事故 。其次，按照实际生产 需要 将绞车设 置为全自动 、全手动、半 自动、检修、提 人检 修等5种工作方式 ，极大地提高了绞车的 自 动化程度与操作的简易程度，并为检修工作 提供了便利。此 外，由于系统具 有自动校正 系数 功 能 ，因此 可 以 通 过 对 绞 车 运 行 参 数 的监控对其进行 自动调整，从而增加设备运 行的稳定性。如绞车运行过程中，由于主导 轮衬垫磨损 或钢 丝绳拉长导致的行车位置 偏 离等 问 题 ，系统 可 以 通 过 接 受 到 的 参 数 数据进行分析，并将其 自动调整到正确的位 置。这一功能减少了检修 工人的工作量 ，确 保了设备 维 护 的及 时性 和 准确 性 。 4 结语 综上所 述，以PL C电控 系统代 替原有 的继电器控制管理系统 ，减少了继电器的数量 ， 降低了继电器控制系统的故障率和维修成 本。实践 证明，P L C电控系统 的应 用，使煤 矿绞车的自动化程度明显提高，在降低工作 人员劳动 强度的同时，确保了矿山生产的稳 定性 ，并 使生 产效 率进 一步提 高。目前，以 PL C 电控系统进行煤矿绞车设 备的性能改 进 已 经 成 为 各矿 山 企 业 关 注 的 焦 点 ，这 无 疑 对P L C 在煤矿生产 中的普及和矿 山机电 系统 自动化 水平 的提高具 有积极而重要 的 意 义。 参考文献 [1】 田 玉 丽 ，刘 东 晓 ．平 煤 集 团 六 矿 矸 石 山绞 车 电控 系统 的 改 造 [ J 1．煤 矿 机 械 ，2010(3)． 【2] 叶予 光 ，梁南 丁．矿井交 流提 升系统 中 P 【 C 电控 系统 的应用与研究【J 】．煤矿机 械，2004(9) ． [3】范正翘 ．电力传动与自动控 制系统【M 】． 北京 航 空 肮 天 大 学出版社 ，2003． [4] 刘雨 刚，刘兰 兰 ，付贵祥 ，等．P L C 在矿 用提升机控制管理系统 中的应 用[J 】．煤炭 工 程，2007(7) ．