基于PLC技术的矿井提升机电控系统改进

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1、基于PLC技术的矿井提升机电控系统叶予光，梁南丁（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467001）摘要：介绍了PLC技术在我国矿井提升机电控系统屮的应用。关键词：PLC技术；矿井提升机；电控系统中图分类号：TD63+3文献标识码：AElectriccontrolsystemofminehoisterbasedonPLCtechnologyLiangNan-ding^YeYu-guang（PingdingsanIndustrialCollegeoftechnology,Pingdingsan,Henan,467001）Abstract：ThePLCtechnologyanditsapp

2、licationintheelectrniccontrolsystemofminehoistofourcountrywereintroduced.Keywords：PLCtechnology；Mine一wellelevator；Electronic-controlsystem引言矿井提升机是矿山生产的至关重要的大型设备，对矿井的生产及安全起着非常重耍的作川，冇着重要的国民经济意义。由于提升机的生产工艺要求比较高，所以它的电气传动及电气控制装迸一直是各国电气传动界的一个重耍研究领域。在我国，改革开放以来矿井提升机电控系统的研究、设计、制造和使用上都取得了长足的进步。在80年代以前，绝人

3、多数矿井提升机采用绕线式异步电动机转了回路串电阻的交流调速系统，而少数则釆用发电机一电动机直流调速系统（G—M系统）。90年代以来投产的中、大型矿井的提升机多数采用磁场换向的品闸管直流可逆调速系统（V—M系统），也有少数矿井采用代表当前先进水平的交一交变频的现代交流调速系统。目前我国正在服务的大多数矿井捉升机电控系统主要是转子回路串电阻的交流调速系统与G-M直流调速系统，V—M可逆调速系统hl前已经广泛使用，女口：交一交变频的交流调速系统、全数字交、肓流调速系统等，但目前这些系统主要用于新建矿井。从我国矿井提升机电控系统的现状來看，80%以上的矿井提升机仍采用继电器一接触器控制，通过

4、改变转子凹路串联的附加电阻来实现调速。这种调速方式是有级调速，调速时能耗很人，属转了功率消耗型调速方案。在加速阶段和低速运行时，人部分能量（转差能量）以热能的形式消耗掉了，因此电控系统的运行效率较低。同时，这种调速方案为了在低同步状态下产生制动转矩，需釆用直流能耗制动方案（即动力制动）、或采用低频制动。但无论采用何种方式，总需要设置辅助电源和定子绕组的二次切换操作。虽然这种方案存在着调速性能差、运行效率低、运行状态的切换死区大及调速不平滑等缺点。但目前在我国的各种矿山屮，这种方案使用得仍相当普遍，将而临着技术改造的问题。从目前各种不同的技术改造方案的比较看，采用PLC技术与传统的继电

5、器一接触器控制系统相结合的方案是一条符合我国国情的提升机电控系统改造的优选方案。这种基丁-PLC技术的电控系统在我国90年代已冇不少的产品通过工业运行，都取得了较好的运行效果，如：洛阳屮信重机自动化工程有限责任公司选用Siemens公司的S7系列PLC研制开发生产的矿井捉升机PLC电控系统；天津电气控制设备厂研制开发生产的采用美国通用电器公司GE-9030系列PLC的TKD—PC系列和TKM—PC系列矿井提升机成套电控系统；焦作华飞电子电器工业有限公司研制开发生产的选用日木立石公司C60P系列PLC的JTDK-PC矿井提升机成套电控系统等；这些采用PLC技术的新型电控系统都已较成功的

6、应用于矿井提升实践，并取得了较好的运行经验，克服了传统电控系统的缺陷，代表着交流矿井提升机电控技术发展的趋势。1JTDK-PC系列电控系统在平煤集团矿井生产屮的应用。平煤集团在建设高产高效矿井过程中非常重视矿井提升机电控系统改造工作，从2001年开始，先后引进JTDK-PC系列电控系统6套。从运行情况看，改造后的电控系统与传统的电控系统相比具有如下特点：系统具有更完善的软硬件保护环节；提升操作系统能够实现调绳、手动、半占动、全白动运行；除常规的保护外，还具有深度指示器断轴（断线）保护、减速点后备保护、错向保护、给定方向记忆保护、二级制动解除保护、减速段超速保护、自动换向等功能；安全回

7、路IIIPLC内部和外部AC回路串联实现冗余；制动电源装置能实现脚踏制动、速度及电流闭坏、满足各种载荷所需的制动力矩；系统能实现提升机全运行过程的自动监控，对提升机运行过程屮的参数及可能危及提升机正常运行的设备进行监测，并具冇故障显示、报警功能；具冇和上位机通讯的接口，实现远程诊断和数据采集功能等。电控系统结构简单、应用灵活、编程方便、运行稳定可靠，大大提高了提升机的安全运行，减少维护工作量，缩短了提升时间，提高了生产效率。1.1控制系统结构本系统采用H本