单位文秘网 2022-03-01 08:15:14 点击: 次
摘要:采用可编程序控制器保护和控制矿井提升机,大大提高了提升机运行的安全性和稳定性。介绍了可编程序控制器(PLC)的功能和组成,并且阐述了矿井提升机控制系统软件设计中的有关问题。在实际运用过程中,矿井提升控制系统的稳定、可靠,这些基本满足了控制自动化要求,而且还能够使得产品的品质得到进一步提高。
关键词:PLC 提升机 控制系统
1 概述
众所周知,矿井提升机对于煤矿生产而言,特别对于深井矿山,它扮演着非常关键的角色,起着至关重要的作用。随着IT技术的高速发展,用计算机技术控制煤矿的生产过程中的各环节如提升、运输、排水等,尤其是提升,已经发展成为一种必然趋势。可编程序控制器(以下简称PLC)是专门为煤矿专工业现场配置的计算机,它的可靠性很好,抗干扰性的能力也很强,而且编程直观,适应性也非常好,功能完善,接口功能强等特点,这些特点成为了PLC技术能够发展迅速的关键所在。近几年来,PLC技术及其相应的控制模块成为了几乎所有的电控设备制造厂家所青睐的对象,这样既能够保证电气控制设备的高技术性能又能够使得系统更加可靠,同时也形成了矿井提升机电气控制系统。
2 PLC的功能
可编程控制器(PLC)是一种比较完善的运用数字运算的操作子系统,主要应用于设计工业环境下的应用系统。可编程序的存贮器可以通过多种方式进行控制各种类型的机械或生产过程,比如数字的、模拟的输入和输出等方式。PLC具有很多的优点和优势,例如通用性强、抗干扰能力强、可靠性高、使用方便、编程简单等。在工业控制领域中,随着计算机技术的不断发展,PLC控制技术在工业控制领域的应用必将会成为世界科技发展的必然趋势。PLC还具备监控和自诊断功能:即在系统发生异常时自动停止运行并发出报警信号,能通过软件进行故障检测和程序校验。
3 提升机控制系统组成
矿井提升设备发好坏直接决定了煤矿的正常生产,提升设备的安全运转直接关系到矿井工作人员的生命安全,所以,煤矿企业必须对提升机控制系统在安全可靠性方面有更为严格的要求。同时该控制系统还能够保证电气控制设备有很高可靠性,设置多道保护,实现了多重保障的效果。该系统能满足提升机要求的各种运行状态。系统硬件组成如图1所示。
4 控制系统软件设计
4.1 触摸屏画面设计
PLC控制系统通过利用良好人机界面的触摸屏来操作被监控系统,设计了动态画面模拟控制过程来监控整个系统运行。
4.1.1 系统主画面
主画面显示提升次数清零开关、故障指示灯等,还可通过触摸按钮进入使用指南、程序监控、参数设置和自学习等子画面。运行画面可以实时地、直观地显示提升容器的提升速度和在井筒中的位置。实现故障的自登录、自诊断并同时声光报警,可以设定操作密码以确保系统和生产的安全。
4.1.2 提升深度及速度图显示 我们可以通过用棒图显示提升容器所处在井筒中的高度;并通过利用趋势图设置动态显示全程的提升速度曲线。
4.2 PLC的程序编制 以提升机系统正反向过卷、测速断线、过速、提升高度及其棒图显示等为例已经对PLC程序的编制进行了很好的说明和叙述。
5 关于使用技巧
为了使得矿井提升机更好的为煤矿生产服务,特别是电气控制设备的稳定性,得到更优良的性能指标,以及更好的性价比,我们应该将PLC技术和有关这方面的控制技术和设备进行有效结合起来,以此来辅助矿井提升机的工作,并且尽可能的将其采纳到电控设备中。
5.1 现场总线技术 现场总线(Fieldbus)技术是一项新技术,它是一场工业现场的设备通信的数字化革命。应用现场总线技术可以用一条通信电缆将现场带有通信接口的智能化设备连接,然后可以使用数字化通信的方式进行代替大量的4~20mA/0~10V模拟信号控制,完成现场设备的控制、监测、远程参数化等功能。该技术与其他技术相比,具有极大的优点,它最大程度上简化了电控设备,使其更为简洁,这样对于电控设备而言具有非常重要的意义。在矿井提升机电气控制设备推广应用此技术,可用一根双绞线连接,这样就可大大提高系统的可靠性。
5.2 彩色人机界面 为了获得良好的人机对话效果,矿井提升机电气控制设备,采用触摸式彩色液晶屏,在不需要太多太复杂的计算和监控内容的情况下,一般均可以代替上位计算机的功能。
5.3 输入回路的限流保护 对于控制系统而言,具备功能完善的PLC,可以采用有限流保护,这样能够保证设备运行的可靠性。但对于因外部意外故障造成的损害,为了进一步提高系统的可靠性,应在输入回路中加入具有限流特性的保护性器件。
6 在安全可靠性方面的考虑
通过实验的验证和证明,PLC在提升机控制系统中的运行具有很好的安全性和稳定性,能够为煤矿的提升过程发挥很重要的作用,所以PLC技术值得在煤矿生产过程中广泛的推广和使用,但是由于要考虑到其环境的特殊性和矿井提升机的工作性质,必须要在实际应用中注意以下几个问题:①由于其工作环境的限制,电磁干扰对矿井提升机的控制系统有很严重的影响,因此必须在选择PLC时考虑到电磁兼容指标,这样可以确保设备的正常工作。另外,对电源变压器、CPU和编程器等主要部件也必须要采用导电导磁性能良好的材料进行屏蔽,这样可以防外界干扰。②除了以上介绍的电磁干扰外,还应该考虑外部输入信号的故障、机本身的输入、输出接口处的故障等,这些也会对控制系统的正常工作产生严重的影响,所以,在安全、监视、制动等系统中必须采用具有高度安全可靠性的冗余结构形式,这样就能够保证当控制系统出现故障时,备用装置可立即投入运行。③另外,我们也可以采用模块式结构对系统进行短时修复。因为一旦查出某一模块出现故障,就能迅速更换,这样能够使系统恢复正常。
7结语
通过实践证明,该系统能够准确的检测到提升机的位置和速度,并且能够可靠实现的后备保护功能。另外,该系统除了完善了提升机的技术性能外,明显提高了提升机的运行指标,还带来了很好的社会效益和经济效益。综上所述,在实际运用过程中,矿井提升控制系统的稳定、可靠,这些基本满足了控制自动化要求,而且还能够使得产品的品质得到进一步提高。PLC技术在矿井提升控制系统中应用,变现出了多方面的特点,特别是运行稳定、可靠、维护方便等,这样就能够实现了提升控制系统的自动化的进一步发展,为企业赢得了更好的经济效益和社会效益。
参考文献:
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