关于PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的运用探讨

关于PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的运用探讨

位文刚朱辉

山东鲁泰控股集团有限公司太平煤矿山东省济宁市273509

摘要：煤矿提升机是煤炭工程中不可或缺的一个设备，它能够提升、下放矿物和材料。总的来说，煤矿提升机是既能输送物品又能运输人员的一个至关重要的枢纽。在煤矿提升机中，利用PLC技术编制相应的程序可以满足其控制要求，从而轻而易举地达到控制设备的目的。在工作实践中，PLC与传统的控制方式相比显现出巨大的优势，它可以将所收集到的时间、位置和速度等信息与工作实践中得出的数据进行分析比较，从而达到控制整个工作过程的作用。

关键词：PLC技术；煤矿提升机；变频控制系统；运用

引言

近几年来，我国的变频技术日益得到完善并发展成熟，也因此被广泛的运用，且其具备了调速更方便、性能更优良和真实可靠等优点。可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种数字运算控制器，具备运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度的功能，具有可靠性高、适应性好、抗干扰强、编程容易、组合灵活、功能模块齐全和安装方便快捷的优点。总而言之，运用PLC技术增强了煤矿提升机工作时的平稳性、便捷了煤矿提升机工作时的操作、提高了煤矿提升机工作时的控制精确度。

1.PLC的概述

1.1PLC的含义

PLC是以电器控制技术和计算机技术为基础，以微处理器为核心和以自动控制化为目的的一种数字运算控制器，是一个工业控制设备装置。

1.2PLC的特点

1.2.1PLC的安装非常方便快捷，只需要用导线连接接口和组件即可。

1.2.2PLC以编程为手段进行操作，利用PLC技术编制相应的程序可以满足相应的控制要求，从而轻而易举地达到控制设备的目的。

1.2.3PLC能够使故障率大大降低，在发现设备出现问题时，可以快速更改程序语句，从而迅速解决问题。

1.2.4PLC具备和计算机联网的能力，在此基础上可以形成高性能模块化程序，可以应对各种各样的情境。

1.3PLC的选型

PLC的选型应该在决策出的控制方案的基础下设计，同时既要尊重特点又要满足要求。在设计选型时，系统输入点和输出点的总量对PLC模块的数量和型号选择具有重大的决定作用，选择出的PLC的容量应略大于系统输入点和输出点的总量。其次，设计选型时PLC的输出方式的选择要以负载类型和启停频率等特征为依据。

2.煤矿提升机在国内外的发展现状

2.1煤矿提升机在国内的发展现状

国内的煤矿提升机小部分采用直流电机传动系统，大部分采用交流电机拖动系统，但这两者都具有较大的缺陷。直流电机传动系统费用高、可靠性低且维护难度大。交流异部电机拖动系统耗电量大、机器磨损严重、稳定性差、调速范围小且控制速度弱。在煤矿提升机今后的发展中，要革新设备，运用先进技术，紧跟时代的步伐。

2.2煤矿提升机在国外的发展现状

如今，采用交流变频同步机拖动调速系统的煤矿提升机在国外逐渐得到应用，其充分利用了新技术，具有功率大、容量高等优点。二十世纪七八十年代是国外发达国家煤矿提升机快速发展的时期，在这个时期国外的煤矿提升机的机械部分由减速机电动机发展为悬臂安装直接传动的电动机，交-直-交变频控制装置也在这个时期出现。这为国外后来的煤矿电动机的进步发展奠定了坚实基础。

3.变频控制系统设计

3.1总体设计

在煤矿提升机中，用PLC取代其继电器控制回路，用变频器进行调速。其包括自动化模式、手动模式和检修三个内容。自动化模式依靠程序设定来达到运输物品或人员时所需的速度，完成输送。手动模式依靠手动控制来调速，完成输送。自动化模式和手动模式都有其特定的仪表、铃声和信号，且有报警器，这便于检修煤矿提升机，提高了检修的效率。

3.2硬件设计

3.2.1变频控制系统

变频器是变频控制系统中一个至关重要的调速装置，其具备工作效率高、调速性能好和节省能耗等优点。

3.2.2PLC控制系统

PLC控制系统以微处理器为核心来实现自动控制化，PLC控制系统也保护提升控制系统，从而确保了系统的安全性。

3.2.3多个电路

包括闸控电路、电动机转向判别电路和位置检测电路三个电路内容。闸控电路应用于对开车、停车的管理，电动机转向判别电路应用于对煤矿提升机的旋转方向的判定，位置检测电路应用于对煤矿提升机所处位置的确定。

4.PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的运用

4.1工作过程方面

在煤矿的生产工作过程中，煤矿提升机既能输送物品又能运输人员。近年来，我国的经济发展水平大大提高，工业化进程也随之加快，因此对煤矿的需求量日益增加，但是我国的采矿环境日益恶劣，由此迫切需要更先进的、性能更优良的煤矿提升机。在工作中，对煤矿提升机的控制主要体现在对煤矿提升机的机位控制上，我国目前使用微机控制使精度得到了很大的提高。在提升工作过程中，为了审查整个工作过程，PLC控制系统全面收集各种各样的传感信号。信号包括工作状况信号和设备装置运行信号，操作人员可以根据这些信号修改程序，解决问题，降低故障率，从而提高系统的可靠性。

4.2系统安全保护方面

PLC的安全回路设计可以保证人员和设备的安全。在系统报警显示工作参数异常、煤矿提升机及其设备装置出现问题或者安全回路自身出现故障时，PLC的安全回路设计可以立即控制煤矿提升机进入安全保护状态。还有，PLC会检查系统的各个环节部分，检查结果的安全与否决定能开车与否。

结束语：

本文首先介绍了PLC，然后阐述了煤矿提升机在国内外的发展现状，随后分析了变频控制系统设计，最后总结了PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的运用。综上所述，PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的运用推动了煤矿提升机的快捷工作。

参考文献：

[1]宋振海.PLC技术在煤矿提升机控制系统中的应用研究[J].机械管理开发，2017，32（06）：117-118.

[2]杨勇.煤矿提升机控制系统中PLC技术的应用[J].科技创新与应用，2014（34）：99.

[3]张存柱.PLC技术在煤矿提升机自动化控制系统中的应用[J].河南科技，2013（09）：72.

[4]张文.PLC技术在煤矿提升机变频控制系统中的实践应用[J].煤炭技术，2012，31（10）：47-48.

[5]董有祥.PLC变频控制技术在矿井提升机控制系统中的应用[J].科学之友，2011（23）：52-53.