李忠洪
开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北 唐山 063100
摘要：目前,在我国矿山行业中，提升机作为煤矿生产中的核心设备，长期处于高温、多灰的恶劣作业环境中,其作业时常会受到冲击振动和电磁干扰，这些因素的综合影响使得矿井提升机电控系统故障频发，一定程度上影响了井下生产作业的持续性和有效性。针对这一问题,有必要开展针对性分析,研究改进方案,从而优化提升机电控系统运行状态,使得提升机运行更加安全、可靠。
关键词：提升机；电控系统；改造；节能
引言
为了解决传统矿井提升机电控系统中存在的问题，提高提升机节能效果，结合目前实际情况，分析和研究了提升机调速控制系统，对比分析了提升机电控系统节能高效运行效果，得出各种电控系统的优缺点和适用情况，有助于煤矿企业提升机电控系统方案的选择，达到节能高效的目的。
1 矿井提升机改造的意义
科学技术的不断进步，为各行各业的发展及创新提供了良好的机遇。这样的背景下，煤矿开采行业也依托新技术、新设备，对运煤技术进行了改进与优化，大幅度提高了运煤效率，也有效保障了井下作业人员的安全。但是，由于受到各种因素的影响，实际运行过程中,提升机面临着诸多风险，其危险性也比较大，若是提升机发生故障问题，则会威胁井下作业人员的生命财产安全。就目前来说，我国仍有很多煤矿所使用的提升机比较落后，尤其是电控系统比较老旧。有研究指出，这些老旧的提升机或者是电控系统，实际运行过程中可靠性较差，维修难度较大，接触器端头破损、故障问题的发生率较高。基于这样的原因，必须加强对煤矿井下提升机电控系统的改造，提高提升机的性能，才能更好地开展运煤工作。同时，只有实现提升机性能的提升，才能确保煤矿井下生产的效率，保障煤矿井下作业人员的安全性，延长提升机的使用寿命，减少煤矿井下生产的成本。
2 提升机电气系统改造实施
2.1 方案设计及优化选择
改造方案设计在矿井提升机电控系统改造设计中占有重要地位，也是项目的第一步。在改造煤矿井下提升机电控系统的过程中，在进行方案设计时，应首先进行现场调查，注重准确分析目前的生产实际情况，特别是煤矿井下的生产实际情况，掌握提升机的现状，并在此基础上进行方案设计，以确保提升机电控系统的改造方案符合实际可行性。为了提高煤矿井下提升机电控系统的改造效果，应共同讨论和设计多方面改造方案。
2.2 变频器的改造
为提高煤矿井下提升机的节能效果，对改造方案的具体情况进行分析发现，重点在于合理选择相关变频器。煤矿井下提升机的变频器，应符合以下几点要求:
（1）确保在提升机出现负力的时候，变频器可以根据实际制动单元自动投入。
（2）其低速转矩性，要确保提升机具有基本的提升功能，同时确保变频器有制动力矩的输出，以避免提升机倒转问题的发生，避免由于提升机倒转而给井下作业人员带来的危险，在保障提升机的稳定运行的基础上，保障井下作业的安全性。
（3）为满足上述要求，并实现转换要求，在开关过程中，应对变频器的实际输出进行科学、合理的设定。
2.3 电控系统网络化
目前，煤矿企业的矿井提升机电控系统主要采用单一的可编程控制器或双可编程控制器作为核心自动化控制系统，并采用现场总线来实现远程I/0控制提升机。为了改善目前的矿山信息系统，从而实现提升机的实时动态控制和全自动控制系统，使用多个网络结构，结合现场控制系统、集中管理提高了机床的快速连接，因此，未来将提升机控制系统向网络化发展努力以及实现数字化的控制系统。
2.4 上位机监控系统
用监控软件与PLC可编程控制器来优化信号系统与上位监控系统。如某矿井采用了双核2.5G、500G硬盘、4G内存来装备PLC工程机，选用的PLC应能够远程编程并进行分析诊断，并把A4幅面彩色打印机与液晶显示器设置在了上位监控系统。借助相关监控软件，可使上位监控系统顺利实现其功能，应用的监控软件不但可诊断出提升机运行故障，同时还可把故障信息及时显示在显示器上，这样可更好地提示司机和保护提升机。若装设于上位监控系统的打印机不能正常运行，监控系统便可显示出打印机故障情况，同时会把相应记录保存好，给操作人员处理故障提供参考，这样有助于及时解决故障。此外系统装设的液晶显示器除具有普通显示功能外，还应能同时显示多幅画面，如提升机电控系统概况显示、高、低压供电系统概况显示等，通过记录煤矿提升机实际运行次数与一些日常故障诊断信息，可有效指导今后类似故障的处理。
2.5 主控系统的改造
提升机电气控制系统主PLC控制器，最初增加一个控制器，要求两个PLC控制器的参数和性能完全一致，采用一种工作模式和一种备用工作模式。补充总局方案次级方案，这些次级方案要求完成启闭机的各种工作任务；在主控系统中增加高速技术模块，主要功能是收集滚筒主轴光电编码器数据，根据收集到的数据实时确定起升容器的位置，确定钢丝绳是否出现在滚筒上和松散的钢丝绳上；对开关模块和起升容器的形成进行核对，以便能够实时准确地获得起升容器的位置，为系统的精确停机奠定基础。
2.6 有效改善运行效率
改造后的电气系统能够有效地降低升降系统在加速和等速运行阶段的电流幅度，即表明改造前系统在启动和加速阶段功率不足，严重影响升降系统的整个周期。统计:系统改造前的周期时间为84s。改造后的提升机电气系统采用变电控制方案，使控制更加精确，电机能在额定功率下运行。较改造前系统的循环周期明显降低2.7s。
3 结语
综上所述，提升系统经过改造及优化，使系统具备数字化、自动化、网络化和信息化等先进功能，完全符合提升机工艺运行需求。系统控制精度高，操作简单，维护方便，监控、故障自诊断能力强。先进的诊断技术减轻了维护人员的工作压力，提高并保证了设备使用率。不断地优化提升电控系统，使提升电控系统和关联设备的特性更加一致，保证了提升机的安全稳定运行。改造后的提升机系统运行效果良好，满足了现场生产要求。
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