可编程控制器在煤矿提升机减速保护中的应用实践

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1、.PLC在煤矿提升机减速保护中的应用实践吕明济宁市运河煤矿摘要：随着可编程控制器（PLC）在工业控制系统中的广泛应用，煤矿提升机继电器控制系统逐步被PLC控制系统替代，同时，传统的提升机牌坊式深度指示器也逐步被淘汰，取而代之的是数码显示深度指示装置。由于传统的提升机减速段限速保护大多是靠安装在深度指示器上的限速凸轮板自整角机与磁放大器配合来实现，随着深度指示器的在提升机控制系统中的退出，提升机减速段的限速保护必然要采取新的形式来实现。编程步骤如下:1、根据提升机的具体设计要求来确定减速曲线，2、根据减速曲线来

2、设定过速曲线，3、在PLC安全回路内实现减速过速保护4、在现场根据实际情况进行调试。煤矿提升机的运行一般分为五个阶段：加速—等速—减速—爬行—停车，减速段限速保护是指在提升机减速过程中，当提升机速度超过给定速度的10%时，保护动作，实现安全制动，以确保提升安全。随着可编程控制器（PLC）在工业控制系统中的广泛应用，煤矿提升机继电器控制系统逐步被PLC控制系统替代，...同时，传统的提升机牌坊式深度指示器也逐步被淘汰，取而代之的是数码显示深度指示装置。由于传统的提升机减速段限速保护大多是靠安装在深度指示器上的限

3、速凸轮板自整角机与磁放大器配合来实现，随着深度指示器的在提升机控制系统中的退出，提升机减速段的限速保护必然要采取新的形式来实现。PLC控制器功能强大，方便易用，可以采取多种形式实现减速段限速保护。我们以运河煤矿副井提升机为例来介绍具体编程过程。该矿井深为515m,提升机配置PLC为三菱FX2—80MR中央单元，FX2—1HC高速计数模块，FX2—4AD模数转换模块，最大提升速度9.42m/s,爬行速度为0.5m/s,减速度为0.7m/s2，滚筒直径2.8m,光电编码器每周2048个脉冲，提升机的速度值由测速发

4、电机测得的电压信号经过FX2—4AD模块变换后进入PLC数据寄存器D1，最大值调整为1600。编程步骤：首先是要根据提升机的具体设计要求来确定减速曲线，在减速曲线确定后，再根据减速曲线来设定过速曲线，然后在PLC安全回路内实现减速过速保护，最后在现场根据实际情况进行调试。一、减速给定曲线的设定提升机减速曲线可以根据时间—速度原则和位置—速度原则来设定。1、时间—速度减速曲线的设定方法提升机速度图1...根据vt=v0+at式中：vt—任一时间速度v0—初速度t—加速时间a—加速度在提升机的减速段：v0=vma

5、xa=a3式中：vmax—提升机等速运行速度a3—设计加速度vc—爬行速度vt=vmax+a3t那么，该提升机由等速段（vmax）减速至爬行段（vc）所需时间时间t3为：由于vmax=9.42m/sa3=-0.7vc=vt=0.5m/st3=（vt-vmax）/a3=(0.5-9.42)/-0.7=12.74s由于在等速段9.42m/s时PLC内部数据寄存器D1对应的数值为1600，大约是vmax的170倍，根据，vt=vmax+a3t170vt=170vmax+170a3t170vt=1600-119t17

6、0vt即为提升机在减速段任一时间PLC内部的减速给定值，根据上述关系可以对PLC进行编程，具体程序为：...340LDIM83减速点341OUTT220K1200减速时间344MOVT220D170349MULK119D170D172356DSUBK1600D172D175减速给定斜线369DADDD175K160D178过速斜线382DCMPK160D178M370395MPS396LDM370397ORM371398ANB399DMOVK16OD178408MPP409DCMPD1D178M3742、位置

7、—速度减速曲线的设定方法：图2根据图2，由于：S2/Va=St/VtVa=Vmax-Vc提升容器在减速至爬行段任意一点的速度Vt为：Vt=St*Va/S2正向提升：Vt=((S1+S2)—(S1+SX))*Va/S2...反向提升：Vt=((S3+St)-S3)*Va/s2S=515(m)井筒深度S3=10(m)设计院设计值通过上面我们求得的减速时间t3=12.74s根据s=v0t+1/2*at2,可以计算出减速距离S2S2=9.42*12.74+1/2*(-0.7)*12.742=120-56.8=63.2

8、(m)S1=S-S2-S3=441.8(m)在PLC控制器内部深度值是由光电编码器的计数来确定，根据滚筒直径和光电编码器每周脉冲个数可以算出每米脉冲个数为233个，提升容器在井筒中的运行距离与PLC控制器内部光电编码器相对应的数值为：S1*233=102940S2*233=14725S3*233=2330(S1+S2)*233=117665Va在PLC内部对应的测速值为：Va=Vmax-Vc=9.4