摘要:煤矿立井提升机电气自动化控制系统能够使提升过程得到高效的控制,为采矿施工提供有效的帮助。本文阐述了煤矿立井提升系统应用现状,提出了煤矿立井提升机电气自动化控制系统要求,分析了PLC自动化控制技术在煤矿立井提升系统中的应用,使提升机系统的使用带来更好的效果。
关键词:煤矿;立井提升机;电气自动化控制
引言
在煤矿采矿工程中,需要借助有效的设备进行设备人员输送,使安全生产工作高效进行,其中煤矿立井提升机的应用发挥了重要的作用,是采矿工作中的主要设施。煤矿立井提升机中包括了工作结构和控制系统,在自动化技术的应用下,煤矿立井提升机电气自动化控制系统也随之产生,这为提升机的使用带来了更好的条件,能够实现自动化的控制,提升了立井提升的安全的性能。
1煤矿立井提升系统应用现状
在煤矿生产过程中,需要借助立井提升机来实现对设备的提升工作,但是在提升中存在着一定的问题,由于精度不准确,导致控制过程中容易产生误差,实际设定的位置与停车位置之间存在着较大差异,当中途停车的时候,会表现为停车有误。同时,在提升的时候,自动化程度比较低,通常需要由人工进行操作,安全性难以得到保障。
2煤矿立井提升机电气自动化控制系统要求
某矿井承担了矿井主提升的任务,其中装备有2JK3.5-15.5E-FB型单绳缠绕式提升机,使用的是YR800-10/1180电机,功率为800KW,使用的提升容器为6.5t箕斗。新副井承担了人员、材料以及设备等提升任务,装备了JKM2.8×4-(I)E-FC型塔式多绳摩擦轮提升机,使用的是YR400-12/1180电机,电机的功率为400KW,提升容器是双层一吨四车罐笼。
2.1提升过程的自动化控制
由于自动化控制系统的灵活性高、运算速度快,能够进行故障诊断,可在高压交流变频装置中应用自动化控制系统,使控制的效果明显,能够将控制、监视以及基准值预测等组合在公共计算机控制总线上,实现静止变流器的传动控制,并且对变量进行有效的调节。
2.2提升行程的自动化控制
在提升机控制过程中,需要实现对位置的控制,使其能够在准确的位置停车。使用电气自动化控制能够实现对传感信号的采集及处理,将罐笼的准确位置计算出来,并且对其进行控制保护。在提升罐笼的时候能够避免爬行提升,使提升的效率得到提高。
2.3安全回路自动化控制
为了使设备在产生故障的时候得到有效保护,避免产生不良的后果,应设置安全回路,使设备的使用安全能够得到保障。安全回路能够根据故障发生因素,利用不同的处理方式,其具有监视的作用,不管是设备还是电气故障都能够得到相应的安全制动。
3 PLC自动化控制技术在煤矿立井提升系统中的应用
煤矿立井提升系统中有主控系统、驱动控制系统、制动系统、监控系统、井筒信号系统几个部分,其中主控系统是控制的核心系统,能够对工作过程进行控制及监测保护。通过这几种系统的运行协作,能够使提升系统整体发挥出有效的作用。
3.1井筒信号系统
井筒信号系统中有上下井口操车系统与信号系统,其中包括了车房显示器、井口PLC控制箱、供电装置以及语音报警箱。
信号装置中有CPU、电源模块、小型继电器、信号显示屏等部分。运行中可实现传感器信号采集、逻辑运算以及信号转发等功能,在通讯系统的支持下使井口信号以及车房显示屏之间实现信号传输。其中电源模块能够提高装置运行所需的电能,继电器能够对本安电路与非本安电路进行电气隔离,信号显示屏能够显示工作状态。
2.2驱动系统
驱动系统能够对速度、电流闭环控制以及传动情况进行监测和保护,其中包括了驱动控制、电流控制以及励磁控制。驱动控制能够实现对位置、速度的控制以及监测、保护的功能,接收来自主控PLC系统的控制指令,程序通过位置控制以及速度PID调节处理,向电流控制、励磁控制发送电枢电流、励磁电流的基准值,之后向励磁变流器输出脉冲信号,结合系统的调节来加强提升机运行效果。
2.3主控系统
主控系统是PLC控制系统中的核心,能够进行提升机运行的逻辑、比较、顺序控制、通讯及监测等功能的执行。结合系统的设计要求,设置相应的硬件及PLC通讯来实现对系统的控制及监控、反馈。
2.4诊断报警系统
该系统能够发挥出保护的作用,其中有自动诊断、自动报警、故障显示的功能。报警能够显示提升系统的通讯故障、漏电闭锁、过载保护、过流保护、超速、松绳、过卷、等。在产生了故障的时候,系统可经过诊断进行自动报警,结合故障显示的情况,能够及时找到故障发生的位置,了解其状态,便于进行有效的处理。
4 自动化控制技术在煤矿立井提升系统中实现的功能
4.1通过自动化技术,实现集中自动控制,实现人员监视、绞车打点、装载、提升、卸载、全自动运行。
4.2在主井装载PLC系统、信号PLC系统、提升机电控PLC系统间建立通讯联系,完美实现逻辑控制、相互闭锁,建立起集数据集成、处理、故障诊断、管理等多目标归一的智能结构最优控制系统、保证了提升绞车安全运行。
4.3实现对提升机提升过程电流、天轮轴承温度的实时监测,有效避免提升机超载、二次装载、天轮轴承超温等安全事故。
4.4实现集控全自动/集控手动/就地(检修)三种方式中相互转换。正常生产时,使用集控全自动方式运行;在某各运行环节出现问题或故障时,在绞车房发出报警信号,并闭锁绞车信号系统,箕斗下放到装载位置后,不能够自动装载,发不出提升信号。只能经装载硐室信号工检查确认后,采用手动装载;就地(检修)时的现场操作。
4.5可采用双变频控制系统,实现两套控制系统互为备用,提升装备水平使控制系统机械事故影响降到零。
结语
煤矿立井提升机能够为施工中的设备、材料运输提供便捷的条件,为了使其发挥出更好的作用,应采用电气自动化控制技术,加强提升系统的自动化效果,使提升系统的运行更加稳定,能够减少在使用中出现的误差问题。
参考文献
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