基于PLC矿井提升机故障监测与诊断系统的设计

基于PLC矿井提升机故障监测与诊断系统的设计

张帆

山东金洲矿业集团有限公司264501

摘要：矿井提升机也称为矿井电梯，它是应用在矿石开采方面的一种特殊形式的电梯，类似于升降机，在矿井开采行业方面，矿井提升机对于人和物的运输起着关键作用，由于矿井中的工作条件以及地质条件都比较恶劣复杂，我们必须保证矿井提升机的安全性能，靠着人工力量来巡查矿井提升机的质量效率明显不高，为了提高检查效率和准确度，我们设计了一种基于PLC的矿井提升机故障的监测与诊断系统，通过PLC系统的检测，我们可以节约资源，节省更多的人力成本，促进资源的循环利用。

关键词：PLC 矿井提升机 检测与诊断系统

引言：矿井提升机是在采矿过程中，联系地面与地下的主要设备，一向有着“地下咽喉”之称，矿井提升机是安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械，它主要由六大控制系统共同组成，组成结构复杂的矿井提升机在使用中自然也容易出现问题，这就需要人们定期监测，做好预防保护。如果仅仅靠人工资源定期监测的话消耗太大了，人力毕竟不是机器，有工作疲惫期，没法做到十全十美，难免出现疏漏的地方。基于现实情况，近来设计了一种新的监测系统，它是基于PLC矿井提升机的故障监测与诊断系统，有了网络系统的加入，矿井提升机故障监测效率应该能够大大提高，也节约更多的人力成本。

一、矿井提升机的内部构成

矿井提升机主要由工作机构、制动系统、机械传动系统、润滑系统、观测和操作系统以及拖动、控制和安全保护系统组成，组成结构复杂而又庞大。

（一）、工作机构

工作机构主要包括主轴装置和离合器，这就是一个装置设备，与绳索密切相关，负荷重物，当然对于负荷的承受程度每个矿井提升机都不尽相同，具体还应该参考，平常在使用过程中更是不能超过了矿井提升机的负荷承受度，否则就有可能会减少机器的使用寿命，磨损绳索。

（二）、制动系统

制动系统主要包括制动器和传动装置，制动装置在提升重物的过程中能够有效地压住滚筒，控制调节绳索的长度，同时在发生紧急情况的时候，能够迅速及时地停止机器工作，降低损失，最小化地减少资金损失。

（三）、润滑系统

润滑系统主要是在矿井提升机工作的时候，不断地输送润滑油，润滑油我们在日常工作中都会用到，主要防止生锈，保证两部分之间的良好磨合，从而促进轴承与齿轮的良好配合，润滑系统对于整个矿井提升系统的工作起着重要作用，及时保证润滑油的供应，能够延长机器使用寿命，减少齿轮的磨损，其次，如果主动机器断电了，，那么制动系统必须及时制动，这时候也必须开始润滑装置，确保在润滑油的条件下工作，保证机器的安全性。

我们只是简要地列举介绍了以上三种控制装置，这并不证明后续的一些系统不重要，矿井提升机的各系统之间相互联系，相互配合，在分工合作的基础上又存在内部联系，如此流畅地运行下来，才是一整个提升机的正常系统运行。

二、基于PLC系统的设计

（一）、PLC控制器：

通过对比国内外各种技术以及信息技术的分析，我们最终选择应用了德国西门子公司发布的新款核心控制器模块，这是经过多次对比而最终确定的，西门子公司发布的这款控制器有其独特优势，尤其在数据控制处理方面，精度高的同时，在宏观配套措施方面做的也有其特色，同时其配套产品与通信转换的大数据功能衔接密切，能够更加紧密地检测矿井提升机故障，除此之外，其系统控制当面尤为出色，因为他采用双PLC，双PLC就很大程度地减少了风险性，保证了控制系统的安全性，如果主动PLC面板出现了问题或者故障，那么相应的备用PLC就会运作起来，保证整个监测系统不受影响，这是我们采用的主要原因与亮点。

（二）、传感器监测设计：

接下来我们谈谈对于传感器的检测控制方面的设计选择，温度传感器我们主要选用MTT一体化温度变送器，更能适应环境温度的变化，对于电流的灵敏程度也更高，油压传感器我们采用了压力传感，对于位移传感器，我们采用接触式位移传感器来检测间隙信号，对于振动传感器，我们采取的也是国外装置，不得不说，在传感器设置方面，国内技术还不成熟，国外的技术值得我们借鉴，就拿光刻机技术来说，一直掌握在资本主义国家手机，因此前几年华为被打压的很惨，当然这也要求我们加强科技研究，提升科技自主独立性，言归正传，如此一套装置下来，就是我们整个系统的硬件设置了，全程都是PLC监测，控制程度更灵敏准确。

（三）、上位机数据监测：

上位机软件设置分为四个模板，用户管理模块，参数设置模块，参数检测模块以及故障诊断模块，每个不同的模块下面又有不同的部分分类，将整个故障诊断模块进行细细划分，通过整个PLC系统的控制，能够精准定位故障部门，诊断故障类型，分析故障行程的原因并给出合理的诊疗方法，同时，故障诊疗系统与智慧数据之间全然贯通，一整个过程都被全程跟踪记录了下来，对于我们后续的分析研究也有一定的借鉴意义。

这就是科技发展带来的便利，PLC网络信息技术的监测与矿井提升机系统的有机融合，再加上智能算法的加乘，整个系统完全被透明化，流程标准化的监测让故障形成从暗到明，节省人力成本，减少资源的不必要消耗，促进了整个矿井行业的发展，每年因为采矿工程，我国都会有大量矿工死于非命，员工的生命财产安全得不到保障，何谈信任？在我们这样的社会主义国家，我们把人民群众的安全利益看的无比重要，取之于民，用之于民，为人民谋幸福，谋利益才是我们不断奋斗的初衷。

三、结语

以上就是我们对于基于PLC的矿井提升机的故障监测与诊断系统分析的认知，矿井提升机的系统安全对于整个矿采行业都具有重要的意义，基于这样的系统安全监测，能够大大降低人力成本的消耗，保护人民群众的生命财产安全，能够促进整个采矿行业效率的提高，更有利于促进经济社会的发展，在信息网络技术不断发展的今天，我们应该仔细思考一下，如何让科技发展的红利惠及人民群众，矿井提升机与PLC的融合就是成功案例，极大的促进了矿井行业的发展，对后者或许更是有有一定的借鉴意义。

                               参考文献：

[1]程云泽.新形势下煤矿提升机电气控制系统的技术改造研究[J].当代化工研究，2019（5）：187-188.

[2]刘生江.基于GPRS的矿井提升机故障监测系统设计[J].煤矿机电，2017（1）：28-31.