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PLC在煤矿提升机电控系统中的应用李忠洪

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李忠洪

[导读] 摘要：基于PLC的矿井提升机电控系统具有明显的应用优势，对实现矿井提升机电控系统的数字化、自动化控制具有十分重要的现实意义。

        开滦股份范各庄矿业分公司河北唐山 063100
        摘要：基于PLC的矿井提升机电控系统具有明显的应用优势，对实现矿井提升机电控系统的数字化、自动化控制具有十分重要的现实意义。利用PLC对矿井提升机运行状态进行实时监控，可以有效提高矿井生产的经济效益，提高煤矿企业的现代化、自动化管理水平。因此，在今后的发展中，应积极推动基于PLC的矿井提升机电控系统的应用和推广，促进我国煤炭工业的快速发展。本文探讨了PLC在煤矿提升机电控系统中的应用。
        关键词：PLC；煤矿提升机；电控系统；应用
        引言
        PLC在煤矿提升设备电控系统中的应用，可以提高生产效率和安全性。整个系统将具有更优越的综合性能，具有广阔的发展前景，应积极推广。目前，这项技术正在不断发展。未来，PLC技术将广泛应用于工业生产，促进企业安全稳定生产。
        1 PLC技术与原理
        PLC技术广泛应用于煤矿提升机电控系统中。它在实际应用中具有良好的可控性，可以在不同的复杂环境下工作。该技术在实际应用中具有良好的诊断能力。在自诊断的有效应用下，在出现问题或设备发生偏差后，能及时启动自动报警系统，有效降低事故发生的概率。在与机器连接的过程中，PLC可以选择多种连接方式。与传统的控制系统相比，该技术能够对信号进行准确的分析和判断，对设备进行精确的控制。
        低压电器是PLC输入输出的接收器和发送器。在控制机床时，该技术主要是在电子电路的应用下实现的。这样，具有良好的抗干扰能力。由于PLC技术的结构不是很复杂，发生故障的概率不大，而且在长期使用过程中，在实际工作中不会受到其他因素的干扰，从而保证了在实际应用中的可靠性和稳定性。
        2 矿井提升机对电控系统的要求
        2.1 加速和减速需符合规定
        矿井提升机的加减速过程由电控系统控制。为了安全起见，电控系统的加减速需要满足我国现行矿山安全生产标准。在实际控制中，矿井提升机不能超过极限范围。
        2.2 调速功能需方便灵活
        矿井提升机的运行过程相对复杂，要求电控系统能够方便灵活地调整矿井提升机各阶段的运行速度，保证矿井提升机各阶段的平稳运行。
        2.3 需要具有过硬特性曲线
        在矿井提升机运行过程中，由于矿井条件的复杂性，各提升过程中的载荷会有所不同。为了满足不同载荷条件下矿井提升机平稳运行的要求，需要电气控制系统保持恒定的速度。当由于负载差大而突然减速时，为了保证提升机的正常运行，电控系统必须能立即响应，制动安全停止移动，以保证提升机自身的安全。
        2.4 要有易于转换的工作方式
        在矿井提升机正常运行的生产过程中，需要采用多种工作方法。生产完成可能需要各种工作模式之间的相互转换，如半自动状态到手动状态或自动状态转换为半自动状态等。
        2.5 实现自动化控制
        随着科学技术的发展，机械设备的运行越来越追求自动控制，这大大有利于提高工作效率。因此，对于矿井提升机，其电气控制系统还应具有自动控制功能，此外，还需要具有相应的联锁和安全保护功能，以保证系统可靠、安全、稳定运行。

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        3 PLC在煤矿提升机电控系统中的应用
        3.1 在绞车模块控制过程中应用PLC技术
        一般情况下，PLC技术在煤矿机械控制系统中应用的第一个模拟试验是煤矿绞车模块。在该模块中应用PLC技术，不仅可以对绞车的实际速度进行有效的监控和报警，而且可以在PLC技术的支持下保证绞车的机电系统。该系统能严格按照相关参数操作，使绞车以最佳效率运行。因此，将PLC技术应用于绞车模块控制系统，可以从三个方面控制绞车的实际速度和方向。首先，PLC模块绞车模块，通过固定的数据刷新时间，在绞车系统记录开关触摸频率设定后，将相关的触摸频率和数据刷新时间直接上传到系统内部，并转换成数据形式，使绞车的运行率始终保持在最佳的频率多个操作。第二，如果要进一步提高绞车的运行速度，可以根据设备的实际运行频率，利用PLC系统制作绞车模块系统，再结合绞车的实际提速要求，利用效率单元对数据进行整理，使绞车的运行速度最大化。再次，如果提升后绞车运行速度较快，且长时间超载，PLC绞车报警系统将报警，绞车模块系统将分析绞车的实际运行速度和相关数据。当作业率数据超过规定值时，采用PLC绞车报警系统，系统采用预先设定的控制程序发送指令，使绞车具有较低的运行速度。第四，控制卷扬机的运行方向，可以通过PLC控制系统打开卷扬机的开关，然后在单位时间内记录开关的触碰次数。经过分析次数，并对相关控制单元进行控制开关。
        3.2 在提升机改造中应用PLC技术
        一般来说，速度检测显示电路、高压主电路和主控PLC技术构成了煤矿机电提升机控制系统。在提升机改造过程中，要想更好地应用PLC技术，可以在原有系统的基础上进一步优化和改进。之后，新改装的刀闸安装在电枢上，使制动设备完善升级，进一步保证了煤矿机电控制系统的正常运行。其中，为了更好地将PLC技术应用到提升机改造中，主要应用过程是在电控系统发出指令后，操作人员手动将制动手柄推离紧刹，释放主动机的闸门，然后工作人员推动主控制器手柄向正反应方向移动。在这一过程中，采用PLC技术，经过进一步的控制和处理，控制处理后的信号直接传送到主电机上。主电机根据该信号的变化进行调整，使提升机具有更高的速度，提高煤矿机电提升机的工作效率。
        3.3 在提升机以及井下风门当中应用PLC技术
        提升机以及井下风门作为煤矿生产过程当中最重要的两个设备，在这两项设备当中应用PLC技术，能够提高提升机以及井下风门的工作效率，使得煤矿具备更高的生产效率。同时应用PLC技术，还能够保证在这两项设备以及煤矿生产过程中做到安全生产，提高安全性能，也因此在这两项设备机电控制过程中普遍的应用PLC技术主要原因如下：将PLC技术运用于煤矿提升机当中，主要的是通过系统控制器将指令发送出去，之后提升机就根据之前所设定好的程序来进行上升或者下降这一操作，其具体主要分为启动加速、减速运行、匀速运动以及低速爬行4个操作，在启动加速过程当中，系统主要的是根据电流为主，时间为辅的工作原则，通过控制提升机，从而实现提升机的加速运行。在减速运行过程当中，PLC控制系统一般情况之下根据速度原则，之后通过低频制动电源进行控制，从而保证提升机能够减速运行。在第3步匀速运行过程当中，系统并不经过任何切换操作，而在最后一步低速爬行过程当中，提升机系统主要的是根据之前所设定好的程序进行平滑过度，直到最后的顺利运行。
        而在井下风门操作过程当中应用PLC技术，其主要原理如下：井下风门能够直接的供给煤矿新鲜的空气，同时排出煤矿当中的易燃易爆气体。而在设备运行过程当中应用PLC技术能够更好的控制井下风门的运行，从而提高其基本性能，保障煤矿之下的安全生产。而根据实践数据及实践案例可以看出在井下风门当中应用PLC技术，主要的是通过将PLC技术应用于井下风门模块当中，而后在煤矿当中有车辆经过之后，模块就会通过红外线传感器识别出车辆，之后将车辆信号直接的传送到CPU模块当中而CPU模块就能够结合这一信息发出指令，在车辆经过的一整个过程中实现开启以及关闭。
        4 结语
        综上所述，PLC技术是现代计算机技术和工业生产的产物，在煤矿提升机电控系统中占有重要地位。在煤矿生产中，PLC技术可以有效地优化控制系统，保证提升机在运行过程中的安全、可靠性和稳定性，减少人工操作带来的误差和问题。
        参考文献：
        [1]庞伟.PLC在煤矿提升机电控系统中的应用[J].黑龙江科学.2020(02).
        [2]陈军君.基于PLC的煤矿提升机电控系统设计分析[J].能源与节能.2019(06).