煤矿技术 论煤矿提升机的 PLC控制及其程序设计 陈学厅 ( 国投新集能源有限公司新集一矿 。安徽 淮南 232001 ) 【 摘要 】 用可编程控制器 ( PLC ) 代替传统的继电器逻辑控 制回路 来控制矿 井提 升机 ，可以大幅度减 小设备 体积 ，提 高系统的控 制精度和可靠性，文章对煤矿提升机的PLC控制及其程序设计进行 了探讨。 【 关键词 】 提升机；可编程控制器；程序设计 1 PLC 网络通讯协 议及 方式 PLC 与计算机之 间的通讯通常是通 过RS422 口或RS232 口进 行 的，其信息交换 的方 式为字符串方式 ，运 用RS232 和RS422 通道 ， 容易配置一个与外部 的计 算机 (如个人...

  煤矿技术 论煤矿提升机的 PLC控制及其程序设计 陈学厅 ( 国投新集能源有限公司新集一矿 。安徽 淮南 232001 ) 【 摘要 】 用可编程控制器 ( PLC ) 代替传统的继电器逻辑控 制回路 来控制矿 井提 升机 ，可以大幅度减 小设备 体积 ，提 高系统的控 制精度和可靠性，文章对煤矿提升机的PLC控制及其程序设计进行 了探讨。 【 关键词 】 提升机；可编程控制器；程序设计 1 PLC 网络通讯协 议及 方式 PLC 与计算机之 间的通讯通常是通 过RS422 口或RS232 口进 行 的，其信息交换 的方 式为字符串方式 ，运 用RS232 和RS422 通道 ， 容易配置一个与外部 的计 算机 (如个人机和 主机) 进行通讯 的系统 。 可将所有软件 的数据 和状 态 由可编程控制器送入 计算机 ，由计算机 采集这一些数据 ，进行 分析 及进行状态监视 。用计算机改变可编程控 制器设备的初始值和设定值，以此来实现计算机对可编程控制器的直 接控制。 三菱FX 系列支持 以下几 种类 型的通 讯。 1． 1 N： N 网络 用FX2N，FX2NC，FXIN，FXO N 可编程控 制器 进行 的数据传输可 建立在N： N 的基础上 。此种 网络 能链接 一个小规模系统 中的数据 。 1． 2 计算机链按 (用 专用协 议进 行数据传输) 用RS485(422) 单元进 行的数 据传输 可用 专用协 议在1： n (16) 的 基础上完成 。 1． 3 可选编程 口 对于FXZN，FXZNC, FXIN，FXIS 可编程控制器， 当该端 口连接 在FX2N一 232一 BD，FXON一 32ADP，FXIN一 232一 BD，FX2N一 422- BD j=时， 可支持一个编程协议 。 1． 4 并行链接 用FX2N，FX2NC，FXIN，FXO N 可编程控制器进行 的数据传输 时， 是采用 i 00 个 辅助继 电器 和l 0 个 数据寄存器 在 1： l 的基础上来 完 成的 。FXIS 和FXO N 的数据传输是采用5O 个辅助继 电器和 lO 个数 据寄存器进行 的。 1． 5 无 协议通 讯 (用RS 指令进行数据传输) 用各种RS232C 单元 ， 包括个人计算 机， 条形码 阅读器 和打印机， 来进行数据通讯 ，可通过无协议通讯 来完成 。此通讯使用Rs 指令或 个FX2N一 232IF 特殊功能模块。 2 PLC 系统 程序 设计 2． 1 提升机速度 (PLC) 控制方式 提升速度 的给定方式有两种 ：一种是给定速度为 时间的函数， v=f ；另一种是给 定速度为行程的函数 _， f 为 了提 高提升机工作速度控 制的精度 ，在速度给 定电路 中增加 了加速变化率 限制环节 ，即不但要 限制 加速度 ，而且还要 限制加速 度的变化率 。为了提升机运行 的安 可靠，采用行程给 定和 时间给定 串级连接 。在速度 图中不出现折线 ，实现S 形速度给 定曲线 软件结构 由于系统控制核 心主要 ~hPLC 和上位机组成 ，因此，软件包括 PLC 控制系统软件和上位机组态 软件 PLC 软件 的主要功 能是 对提升机 的启动 、加速 、减速、停车等过程控制、信 号采集 、逻辑处理 。PLC 软件设计采 用模 块化结构 ，程序编制采用梯形 图l 。 一。 图 1 PLC 软件结构 图 2． 2． 2 子程序设计 ( 1) 控制子程序 如 图2 所 示，系统根据提升信号 、工作手柄 以及所选择 的工作 方式 ，驱动变频 器实现提升下放操作 ，完成对绞车 的启动 、加速 、 等速、减速 、停 止等 运行过程的转矩和频率控制 。故障时 ，通过对 液压站电磁阀的控制，实施一二级安全制动。主要输出驱动控制功 能为：①主电机的变频调速控制；②制动泵液压泵的控制；③液压 站电磁阀的控制；④调绳调闸操作；⑤安全保护、安全制动。程序 设置有半 自动运 行 (主井提升可实现 自动运行) 、手动运行 、检修运 行 、应急运行等 四种运 行方式 。 图2 控制子程序流程 图 (2) 位置检 测子程序 位置 检测采用光 电旋转编码器双线输入 。利用 高速 计数模 块对 编码器信号计数，其中一路编码器信号用于行程速度保护，一路用 于显示与监测。两套编码器的数据在程序中不断作比较，当比较 结果发 生不一致时，程序会发 出故障安全制动指令 。位置 检测子 程 序 流程 图如图3 所示 。 图3 位置检 测子程序流程 图 ( 3) 程序软安全回路功能设置 在PLC 软安全 回路 中具有如下保护接 点：过卷保护、主 电源失 压、后备保护、变频故障 、操作 台急停信 号、减 速段超速、等速段 超速、爬行段超速、松绳信号 、深指 失效、松闸保护、错向保护、 编码器失效 、PLC 故障 、溜车 故障。以上任 一故障发生均会断开安 全 回路实现安全制动。此外主 令零位 、工作闸零位与安全回路闭锁 。 ( 4) 保护设置子程序 对各种保护点 (减速点开关 、过卷开关、终点开关 、解除二级制 动 中继接点等) 除在外部设置硬接点外， 在程序中也设置软开关进行 双重保护 ，在程序中设置的保护如下 ： 过卷保护 ，当提升容器超 出正 常停车 位置 0． 5m时 ，过卷保护 动作，实现安全制动 ；等速段超速 、减速段 超速、爬行段超速保护 。 程序中设置各种运行方式下的速度保护包络线 I