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煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用研究
作者：郭望
来源：《科技风》2020年第09期
摘要：随着社会经济和生产力的不断发展，电气自动化作为生产力工具，在不断的推动着社会进步的同时，也提高了工作的质量和工作的效率。在煤矿产业中，煤矿电气自动化控制技术的应用，为煤矿产业的发展提供重要的技术支撑，同时也为煤矿的开采作业提供了诸多的便利。文章中对煤矿立井提升机电气自动化控制系统应用做了详细的研究论述，从煤矿竖井提升系统当前的现状分析开始着手，从提升工艺过程、提升行程控制、安全回路等方面展開了对电气自动化控制在提升机上的应用分析，并指出了经济效益，旨在为更好的实现煤矿电气自动化控制技术的应用。
关键词：电气自动化;立井;控制系统
在煤矿以及有色金属矿中，矿井提升机是主要的运输装置。矿井提升系统纷繁复杂，其中所涉及的环节较多，对各工序的控制也不同，系统的惯性较大，工作状况多样化等。在矿井提升系统中虽然有安全措施，但因为作业环境的恶劣，一些机械零件或元器件的功能会大大下降，由于系统的非自动化功能，大多数情况都是由人工进行操作，人工操作所带来的误差等都会给监测和控制带来一定的影响，使安全性能有所下降，所以提升系统在运行中所出现的故障仍然存在。由于一些部件功能的缺失，对提升及系统的运行难以掌握，没有按照既定的线路来运行，所以出现故障的情况也会时刻存在，严重时可能会给工作人员的生命安全带来威胁，从而影响煤矿企业的经济效益。
提升机能否平稳、安全、准确的发起制动，很大一部分是由提升机的电气控制系统所决定的，电气控制系统可以有效的控制机械的运行速度，减少机械之间的磨损程度，降低机械的维修率，最终提高机械的使用寿命。固对于提升机电气控制系统的研究一直是重要的课题，随着自动化技术的不断发展，对提升机各方面的能力也有了较高的要求，同时对于电气传动的方式也有了新的要求。对提升机的要求是：有较好的提升能力，有较高的使用性能;对电气传动系统的要求是：能够快速的进行正转运动和反转运动，能够进行准确的制动，有较高的性能等等。
第３期（总第１６６期） ２０ｌ１年６月 机械工程与自动化 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴ０ＭＡＴＩＯＮ ＮＯ．３ Ｊｕｎ．
文章编号：１６７２—６４１３（２０１１）０３—０１９１—０２
变频调速在矿井提升机控制系统中的应用
原慧军 ，张燕军
（１．山西机电职业技术学院，山西 长治０４６０１１；２．武汉军械士官学校，湖北 武汉４３００７５）
摘要：矿井提升机是矿山地面与井下关键的交通运输工具。采用改变定子供电频率的变频调速与ＰＬＣ结合 实现了提升机的无级调速和电机的易换向，通过上位机实时监测系统的运行位置和速度等各种参数和状态实
现多种安全保护，提高了整个电控系统的安全可靠性、控制精度及调速性能。
关键词：ＰＬＣ；矿井提升机；ＰＩＤ；变频调速；应用
中图分类号：ＴＤ５３４：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ
１ 矿井提升机的控制系统
矿井提升机包括主控ＰＬＣ为主的电气控制系统；
电动机为主的动力源系统；减速器、联轴器和主轴装
置构成的传动工作系统；液压站和盘式制动器装置构
成的制动系统；按钮和操作手柄等构成的操纵系统；
井筒的深度指示器、轴编码器等构成的位置指示和故
障保护系统以及附属部分。提升机控制系统框图见图
１。 １．１ 主控ＰＬＣ系统
提升机的主控ＰＬＣ系统采用双台ＰＬＣ，一台为
主用，另一台为备用，当主用ＰＬＣ发生故障时可以 迅速切换到备用ＰＬＣ，保证系统的正常运行。利用
ＰＬＣ自身集成的高速计数输入口以及特殊高速计数模
块的结合，采集安装在电动机轴、主滚筒轴和两个天
轮的４个轴编码器的参数，同时监视监测提升容器的
运行位置和速度以及钢丝绳的过卷、过速和松绳等情
况；ＰＬＣ的Ａ／Ｄ模块采集工作现场润滑站和液压站
的油压、油温和油位等信号；安装在井筒及深度指示
器各水平阶段的限位开关或行程开关用来判断提升容
器的运行位置，实现停车位置的精确可靠控制。
图ｌ 提升机控制系统框图
第２２卷 Ｖｌ０１．２２ 第５期 ＮＯ．５ 电子设计工程 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１４年３月 Ｍａ ２０１４
ＰＬＣ控制在矿井提升机打点信号系统中的应用
李亚韫
（山西职业技术学院电气工程与自动化系，山西太原０３０００６）
摘要：本系统以三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ为主控制器，根据矿井现场中提升机工作要求，进行提升机打点信号系统的设
计。系统具有打点信号数字及汉字同步显示、记忆功能，语音通讯功能及适应生产的控制信号安全闭锁功能，这大
大增强了系统的智能化程度和安全性。本系统已初步试用，结果表明：系统运行可靠、性能稳定，符合煤矿安全生 产的需要。本文重点介绍系统构成及功能。
关键词：ＰＬＣ；打点信号；闭锁功能；智能化
中图分类号：ＴＤ２４１；ＴＰ２９；ＴＮ０６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—６２３６（２０１４）０５—００７５—０３
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ ｈｏｉｓｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌ
ＬＩ Ｙａ－ｙｕｎ （ＳＨＡＮＸＩＰｏｔｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｔａ＠ｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｓ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＦＸ２Ｎ Ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｏｉｓｔ
ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｒｅｑｕｅｓｔ ｏｆ Ｍｉｎｅ ｈｏｉｓｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｏｔ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ
ａｓ ｔｙｐｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｔｏ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｙ ｓｈｏｗ，ｍｅｍｏｒｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
自动化控制系统在矿井排水系统中的应用
摘要：中央泵房自动化控制系统主要通过PLC、触摸屏和上位组态软件建立泵房自动化的控制模型,根据峰谷时间、涌水速率、水泵运行时间、水泵效率、实时水位、电网负荷等自动控制水泵的运行台数和启动停止过程,实现无人值守的目标。
关键词：自动控制系统 矿井排水系统 PLC控制技术
开滦东欢坨矿属于大水矿井,为了实现排水系统的自动化控制和提高排水系统的效率,我公司做了比较深入的理论研究,利用现代控制技术与理论,研究开发了适用于煤矿井下自动化排水的控制系统。采用PLC控制技术,结合先进的传感器检测技术,采用电动阀门,智能配电柜等,使得中央泵房达到无人值守智能控制的目的,进而实现各水泵的联合控制,使得排水系统运行效率及安全系数提高。中央泵房自动化程序主要包括以下几部分:PLC程序设计、触摸屏的界面组态以及上位机（Intouch）的界面组态。
1、PLC程序设计
1.1 就地柜（单泵）PLC的程序设计
(1)阀门的控制。单个阀门的控制顺序如下:系统接收到“开阀门”信号,开启阀门;接收到“关阀门”信号,关闭阀门;阀门限位开关出现故障则禁止动作并报警;阀门开启在规定时间内开启到位,输出“开到位”信号;阀门开启超过规定时间未开到位则报警;阀门关闭到位在规定时间内关闭到位,输出“关到位”信号;阀门关闭超过规定时间未关到位则报警。
(2)水泵的控制。单台水泵的控制顺序如下:系统接收到“启动水泵”（此处仅指高压合闸）信号,则进入启动顺序;接收到“停止水泵”（此处仅指高压分闸）信号,则进入停止顺序;高压合闸在规定时间内合闸到位,输出“合闸到位”信号;高压分闸超过规定时间,依然有“合闸到位”信号则报警;高压合闸超过规定时间,合闸不成功则报警。
(3)与集控柜PLC的通讯。包含以下内容:通过控制信号来传递启动、停止等信息;通过状态信号来进行阀门状态、水泵状态、运行参数的监视等。
(4)手动、就地、集中控制的切换。在手动模式下,PLC系统不参与控制,仅参与系统状态的监控。在就地模式下,由就地PLC柜控制系统的启动、停止,并监控系统的运行状态。而在集中控制模式下,由集控PLC柜控制系统的启动、停止,并监控系统的运行状态。在操作过程中,应实现无扰动切换以不影响执行元件的工作状态。
