PLC在提升机电机温度监控改造中的应用.pdf

江西煤炭科技 J I ANGXI COAL S CI ENCE TECHNOLOGY 2 0 1 1 年 第 3 期 NO． 3 2 01 1 P L C在提升机 电机 温度监控 改造中的应用 管卫 东， 王 东强 ， 孔凡鹏 兖 矿集 团南 屯煤矿运转工区 ， 山东 邹城 2 7 1 5 0 0 摘 要 针对 主井 提升机电机原监控设备 常出现显示错误故障的原因进行分析 ， 提 出了运用已经成熟 的 P L C进行改 造 ， 有 效地解决 了提升机 电机温度 的监控 问题 。 关键词 主井 提升机电机 ； P L C； 温度 中图分 类号 T D 5 3 4 ． 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 2 5 7 2 2 O 1 1 O 3 0 0 5 8 --0 2 Ap p l i c a t i o n o f P LC i n Tr a n s f o r ma t i o n o n Te mpe r a t u r e M o n i t o r i n g o f Ho i s t e r s El e c t r i c M o t o r Gu a n W e i d o n g， W a n g Do n g q i a n g， Ko n g Fa n p e n g Tr a ns p or t De p t ．，Na n t u n Co l l i e r y o f Ya n ku a n g Gr o u p，Z o u e he n g，Sh a n d o n g，2 7 1 5 0 0 Ab s t r a c t By c a u s a l a n a l ys i s o f t he c o mmo n f a u l t d i s p l a y i n o r i g i n a l mo n i t o r i n g s y s t e m o f e l e c t r i c mo t o r o f ma i n s ha f t h o i s t e r ，t he a u t h o r s i n t r o d u c e t h e a p pl i c a t i o n o f PLC i n t r a n s f o r ma t i o n o n mo ni t o r i n g s y s t e m t o s o l v e t h e pr o b l e m o f t e mp e r a t u r e mo n i t o r i ng ． Ke y wo r d s e l e c t r i c mo t o r o f ma i n s h a f t h o i s t e r ；PLC；t e mp e r a t u r e 主井提升机其主要任务负责原煤提升 ， 是完成矿井生 产任务 ， 实现矿经济 效益的关键环 节。而主井 提升机 电机 的温度一直 是维修 保养工作的的重要 参考依 据之一 ， 温度 的高低直接 影响提 升 机的安 全 运行 和使 用寿命 。原 主井 提升机温度 监控是 2 0 0 0年改 造时配 备的 S DF A型 电机温 度检测仪 ， 经过多年使用 ， 目前 测温不 准确 ， 而且 又无法 得 到备 件和技 术支持 ， 远远 不 能满 足数字 现代 矿井 的需 要 ， 决定对其进 行改造 。 1方 案 的选 择 随着 P L C在现代化数字提升机 的成熟运用 ， 其工作 可 靠 、 抗 干扰能力强 、 维 修 量小 和 自动化 程度 高等 特点 在 主 井提升机提升 生产 中得 到进一 步 验证 。提 升机 司机 可 以 通过上位机显示屏清楚地看到提升 机各种 数字参 数 ， 而且 本单位所选 的西 门子 P L C备品备件齐全 ， 给改 造温度监控 创 造了 良好的条 件 。所 以我们 准 备在 改造后 的数字 提升 机提升系统 中， 新添加一块模 拟量输入模 块 。连接 电机 中 的温度传感器 ， 检 测提 升机 电机 温度 值 ， 数 据 能在上 位机 显示屏上显示温度值 ， 还能在温度 到达一定 数值 时 自动报 警触发提升机闭锁 回路 ， 保护提升机 电机安全运行 。 2 温度监控 具体设计要 求 ①要求 P L C能够实时监测 提升机 电机 各线 圈绕组 的 5 8 温度 ； ②能够在提升 机 司机 操作 台上 的 电脑显示 屏直 接 显 示温度值 ； ③当提升机电机绕组温度达到设定 值时 ， 能 报警提 示 司机正确操作提升机 。 ④该温度监控和原有 的西 门子 P L C提升机 控制 系统 整合为一 ， 方便维护 。 3 温度监控 改造 所需设备材料 1 温度传感器 。电机 中装设 6路 P T一1 0 0温度传 感 器 ， 其 中有 2路是在 同一线圈测量不同的点 ， 选择不 同的 4 路传感器进行测控 。 2 温度变送器 。由于现有 模拟量 模块不 支持 直接读 取 P T1 0 0温度传感器的信号 ， 故需要再加装一个 温度变 送器 。它能 把 P T1 0 0电阻 变化 转化 成标 准 的 4 mA～ 2 0 mA信号 。电流信号优 点在 于受距 离影 响较小 ， 测量 的 温度更准确 。 所使用 的温 度变 送器 R WB型温 度变送 器 。参 数 如 下 分 度 号 P T1 0 0 ， 量 程 O ℃ ～ 2 0 0 ℃ ； 精 度 0 ． 3 ％， 输 出 4 mA2 0 mA， 供电 电压 2 4 V。 3 P L C选择 。P L C先用我单位应 用最多 的西 门子公 司产品 。其 特点如下 ① 编程方法简单易学 ； ③ 硬件 配套 齐全 、 用户使用方便 、 适 应性强 ； ④ 可靠 性高 、 抗干扰能力强 ； ⑤ 系统 的设计 、 安装 、 调试工 作量 少 ； ⑥ 维修 工作 量少 、 维修方便 ； ⑦ 体积 小 、 能耗低 。 选用西 门子产 品 ， 只需要 在 S 7 4 0 0上扩 展一块 模拟 量输 入模块 ， 就可轻松 实现温度监控 。 4 改造 步骤 1 在 P L C分站上 再 安装 一个 模拟 量模 块 ， 模 块 的通 道要 改成 4 m A2 0 mA信号 见 图 1 。 图 1 添加 模块 2 在 电机侧安 装温 度变 送器 ， 输 出信号 和模 拟量 模 块连接 3 检查接线无 误后 ， 送 电准 备读 取信 号 ， 分 别对 信号 进行处 理 ， 将 4 2 0 mA电流信号转换成温度值 见 图 2 s c L 黯目 I 茸 E E T _A L ■ q ■ q ■ ■ ■ ■ q q q ■ n 一 醯 2 ． O U T 0 0 0 0 0 06 o o 2 一 越 工l I ■ ＆ 女 ■自自 目 自 目自 O。 0 0 0 0 0 0 ． - 0 0 0一 L o 』瑾 i l 8 2 ． -2 - 一 墨 I l ， o L R 图 2模拟■读取 4 利 用温度信号 进行 保 护设 定 ， 当大于 9 O 。 时 ， 输 出 一 个信 号 ， 闭锁提升机 。 5 在上位机上 将温度和报警信号增 加到变量 中， 使得 上位机 能够显示温度数据 和在报警 时提示 查询 信息 见 图 3 。 6 改造后在原有 提升 机 电脑监控 显示屏 上清 晰显 示 出各个 线圈温度 主极线 圈温度 、 换 向极 线圈温 度 、 主要 线 圈温度和补偿线 圈温度 见 图 4 。 5 结 语 图 3 WI N C C中设置的温度变量 图 4 电脑监控显示屏温度显 示效果图 介 绍基于 S 7 4 0 0 ／ 3 0 0 系列 提升 机温度监 控系统 ， 简 单阐述 了温度监 控 的实 现方 法 ， 根 据这 种方 法 ， 也可 以对 其它模 拟量进行处理 。经过现 场调试 使用 ， 该 系统可靠 性 高 ， 监 控直观方便 ， 和 主井 提升 机 电控 系统完 美整 合等 优 点 ， 完全满足提升机 司机 和提 升机 安全运行 的需要 。也 希 望此文 能对 P L C功 能需要 扩展的用户提供一些帮助 。 参考文献 [ 1 ]阳宪 惠 ． 工业数据通信 与控 制 网络． 北京 清华 大学 出版社 ， 2 003 [ 2 ]廖常初 主编． P L C编程及应用 。北 京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 3 [ 3 ]S i e me n s AG ． S TE P 7 v 5 ． 1编程使用手册 ， 1 9 9 8 4 3 S i e me n s A G． S T一4 0 0可 编程 控制器 C P U 及模板 规范手册 ， 2 003 [ 5 ]S i e me n s A G． S I MA T I C NE T工业通讯 的 I T解决方案 ， 2 0 0 2 作者 筒介 管卫 东 1 9 6 8 一 ， 男 ， 现 任山东省邹城市南屯煤矿运转 工 区电工班班长 。多次 获得 矿生 产先 进 工作 者， 金星 和银 星员 工 。 收稿 日期 2 0 1 1 0 4 1 O 编辑 ／ 胡 中棋 5 9