PLC技术在矿井直流提升机电控系统中的应用探究.pdf

-152-科学技术创新2019.14 PLC技术在矿井直流提升机电控系统中的应用探究 宋传扩 （山东金召矿业有限公司，山东淄博255418） 摘要以矿井的直流提升机电控系统为研究对象，对PLC技术在其中的应用方法进行分析。在简要介绍PLC技术基本概念 的条件下，论述PLC技术在矿井提升机电控系统中的适应性，并在硬件结构、软件程序、控制过程三个方面，详细介绍技术方法的 应用内容,为相关研究提供参考材料。 关键词矿井；电控系统；直流提升机;PLC技术 中图分类号TD633 文献标识码A 文章编号2096-4390（2019）14-0152-02 提升机系统是矿井生产中的重要设备。在电气机械化技术 发展中，已经基本实现了提升机系统的电控化升级。但是在实 际应用过程中，也表现出了明显的不足之处，尤其在操作复杂、 电气接点多的问题上，对使用的安全性造成了严重的影响。在 当前的技术条件下，可以通过PLC技术对其进行优化,而使用 此项技术内容，必须对其基本概念有一定的理解，以便指导具 体的工作内容。 1 PLC技术概述 PLC是一种可编程的数字化计算机技术，能够在多种技术 条件下，发挥功能优势,对设备的电控系统进行优化升级。而此 种技术方式，不仅替换了传统的继电器控制盘设施，也能在 CPU设备的高效率运算模式下，执行精确计算与分析,并通过 存储器、通信单元、信息接口、拓展接口等配件,形成自身完整 的功能结构。在应用条件上，通过PLC技术较强的抗干扰能力 与计算的精确度，可以使多种功能元件都能发挥出应用优势， 并达到预期的使用效果。在煤矿矿井的提升机电控系统中，应 用PLC技术，可以在保证设备工作性能与质量的同时，尽可能 的优化设备的工作效率，以此为企业的生产安全与稳定创造条 件。 2 PLC技术与直流提升机的适应性 使用PLC技术对直流提升机的电控系统进行升级,能显著 的提升设备的自动化水平。从技术角度出发，当PLC技术为系 统的核心内容时，可以灵活地对系统中的多种功能进行控制， 并在强大扩展功能的影响下，展示出技术条件中的先进性叫同 时,在应用PLC对数据进行输入与输出功能的过程中，可以利 用自身光电隔离的抗干扰技术，通过系统内部的自动诊断功 能,保证运行的安全性。另外，使用先进的软件程序对传统的技 术指令进行替代，可以更有效的调动各项硬件设施，以便保证 运行参数在系统中的及时校对，达到了柔性控制的应用目标。 而在使用自动化程序的过程中，可彻底解放技术人员的劳动 力，降低设备操作的强度，同样达到了优化设备控制效果的作 用,保证煤矿企业的高效生产。 3矿井提升机电控系统的优化设计方法 3」硬件结构设计 矿井的提升机设备，是由电动机、主轴装置、制动设施、减速 配件、深度指示器、电气控制系统、润滑系统、操作控制台共同 构成的。在应用PLC技术进行优化管理的过程中，提升系统运 行的稳定状态，是保证生产有序进行、维护工作人员生命财产 安全的关键内容。而从技术角度出发，应用PLC技术的同时，可 以在设备的系统中形成具体的信号系统,并在提升监控、提升 速率控制、PLC主控单元、安全防控系统的协同作用下,保证系 统的正常运行状态。而在PLC电控系统的影响下，可以实时的 完成运行数据信息的监控管理，保证系统执行操作的安全性。 技术关联性上，以PLC主控单元为核心，将各监控系统与实 体数据采集设备形成连接，在发挥数据化计算功能的基础上， 将控制结构显示在终端操作界面中，达到视图化的管理效果，保 证工作人员对运行数据的掌控效果。 3.2软件程序应用 软件程序的设置与应用，需以提升机系统的工作需要为基 础，并在不影响设备正常使用状态的前提下，尽可能的增加适 用性,发挥软件程序的功能优势叫而为了优化软件程序的应用 条件，必须在软件系统与流程操作上进行优化，以此达到预期的 控制需求。在流程内容上，首先要能够通过软件执行提升机的 正反向转动，并在提升的处理过程中满足启动、加速、匀速、减 速、爬行、静停等操作，然后再根据实际施工中的具体需求,对提 升机的速度进行控制，以便满足生产的实际需要。在工作状态 的选择中，可以根据不同的使用条件,对软件程序中的操作制式 进行控制，以便保证操作中的自动化水平。 同时，在确定操作制式之后，还需启动相应的系统监控程 序，以便保证运行参数的稳定性，并在动态监督的过程中，提高 自动化执行中安全效果。内容上，应先保证对整体运行状态的 监控水平，然后再将监控的对象进行细化处理,对机械系统中 的各类装置与动作内容作出判断。尤其在进行故障分析的过程 中，需按照系统的分析模式，逐一对系统环境进行全面排查。如 果在控制系统自检的过程中出现警报报告，工作人员需根据自 检的进行状态，针对性的细化分析发生故障问题的关键点。然 后，再完成故障处理，并重新对这一阶段的故障内容进行自检, 并在确认无误之后，执行下一阶段或模块的分析,直至完成所 有内容的检验后,确认系统处于正常状态,才能将提升机设备投 入正常生产活动中。 3.3控制过程分析 控制过程的分析，以C60P-CDR型号的提升机PLC主机展 开讨论。在输入与输出容量上，该主机的执行参数为60,并能保 证8路数字量在4K的内存条件下正常运行。而这一主机设备 可以充分满足矿井提升机自循环系统的应用需求。在外设模块 中加设了手动控制开关与传感器设备,能够在CPU各模块的逻 辑处理下，应用模拟量信号开关传输数据指令,并迅速的传递 到控制系统、制动回路、安全防护等系统中，保证对于提升机设 备的控制条件。 在制动回路的控制中，如果没进行相应的操作，会使其始终 保持断开状态，只有出现触点闭合状态后,才能执行开车的指令 叫在矿井下部发出提升信号后，控制系统会自动的（转下页） 2019.14科学技术创新-153- 高炉泥炮液压系统改造 余堰峰马莲莲2 1、中冶华天工程技术有限公司，江苏南京210019 2、安徽工业大学艺术与设计学院，安徽马鞍山243002 摘要高炉炉前泥炮设备主要完成旋转和打泥两个动作，泥炮液压阀台有手动操作和电气控制操作两种形式。本文结合泥 炮液压阀台工作原理，分析了两种形式的泥炮操作优缺点，并根据实际使用情况，提出了泥炮液压系统改进方案，实际使用效果 较好。 关键词高炉；泥炮；液压系统；阀台 中图分类号TF573 文献标识码A 文章编号2096-4390 2019 14-0153-02 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法叫泥炮作为高炉炉前的核 心设备，其正常工作与否,将直接关系着高炉整体的安全生产 叫高炉出铁场一般布置两套或三套泥炮系统,其作用是能够在 高炉正常风压下快速地将炮泥压入出铁口叫迅速完成封堵动 作,使高炉快速进入下一周期的作业％ 炉前液压泥炮主要完成旋转和打泥两个动作。液压系统由 液压泵站、液压阀台、回转油缸、打泥油缸等部分组成。液压阀 台有手动操作和电气控制操作两种形式。本文分析比较两者的 优缺点,并结合实际使用情况，提出了改进方案。 1泥炮手动阀台液压系统 泥炮手动液压阀台系统图如图1所示。 1.1泥炮旋转运动 泥炮由待机位前进至工作位时，手动换向阀1切换至右位, 压力油经单向节流阀3,液控单向阀5,进入旋转油缸无杆腔，推 动旋转油缸向前运动，直至工作位，手动换向阀1切换至中位, 保压。 1.2泥炮打泥运动 图1泥炮手动液压阀台 转下页 执行自检操作,如果检验结果符合运行状态需要，可直接进行 提升操作。但如若出现安全警报提示，则需操作人员进行手动 排查，在确定设备恢复正常后，再解除相应的制动控制，并闭合 所有回路触点开关,按照相关技术管理流程,执行规范操作。 对于行程位置的控制分析，需借助提升机主轴上的光电编码 器.在其产生的信号脉冲中,对应分析执行参数。在获得具体计 算数据后,代入到PLC程序的高速计数系统中，并自动的生成 位置数据。当这一位置数据传送到显示器系统中后，可以使工 作人员清晰的掌握设备实时的位置信息。同时PLC程序中，在 深度指示器的设备上，还带有过卷状态开关，一旦发生过卷事 件,需立即进行断开处理，以此完成紧急制动控制，保证系统的 安全性。 在提升机工作速率的自动控制系统中，测速电机所输出的 电压条件与主电机的速率表现出正比例关系。PLC自动控制系 统中，可以通过测速电机中的电压信号，满足设备提升速率的 控制要求。同时,在设备上升的过程中，会在接近顶点位置后， 由深度控制器发出指令，控制系统自动执行减速操作,使设备 的运行速度控制在2m/s以内，以此保证运行中的安全性。 4结论 综上，对于矿井提升机电控系统的优化升级，可在接入PLC 技术的同时，在硬件结构、软件程序、控制过程这三个层面进行 系统性优化，以此保证技术处理的有效性，并使其设备的应用 价值得到显著提升。而这一应用方案,不仅是PLC技术的拓展 开发，也保证了矿井提升机设备的技术优化，使生产过程中的 技术水平，与时代技术始终维持在同步发展状态,为我国的煤矿 企业的生产自动化，提供了基础保障。 参考文献 [1] 张立，李莉.基于广义电流最小化理论的矿井提升机无功控制 策略分析[J].煤矿机械,2018,39876-77. [2] 王鹏.恒源煤矿主井提升机无人值守智能监控系统的研究和 应用[J].能源技术与管理,2018,432133-135. [3] 李剑峰.PLC及变频控制在煤矿立井提升机中的研究应用[J]. 变频器世界.2017169-73,76.