1、<p>　　淺談礦井提升機(jī)集中智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　[摘 要]礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行的 安全性和可靠性對(duì)礦山生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。 傳統(tǒng)的礦井提 升機(jī)系統(tǒng)控制精度不高、調(diào)速性能較差、安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)都 不夠完善。本文主要闡述了國(guó)內(nèi)提升機(jī)研究現(xiàn)狀，并分析了PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)組成、功能、原理。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]礦井；

2、提升機(jī)；現(xiàn)狀；原理；構(gòu)造 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TP11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）23-0250-01 </p><p>　　一、當(dāng)前國(guó)內(nèi)提升機(jī)的現(xiàn)狀 </p><p>　　礦井提升機(jī)是礦山最重要的設(shè)備，肩負(fù)著礦石、物料、人員等的運(yùn)輸責(zé)任。傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)主要采用繼電器-接觸器進(jìn)行控制，這類提升機(jī)通常在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回

3、路中串接附加電阻進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速。這種控制系統(tǒng)存在可靠性差、操作復(fù)雜、故障率高、電能浪費(fèi)大、效率低等缺點(diǎn)。因此對(duì)礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究具有現(xiàn)實(shí)意義，也是國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)專家學(xué)者的一個(gè)研究課題。在國(guó)外科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)候，由于文化大革命的影響，我國(guó)沒(méi)有掌握世界上的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，國(guó)內(nèi)有些很有作為的技術(shù)人員花許多精力在研究金屬水冷電阻之類的技術(shù)上，以至國(guó)內(nèi)這段時(shí)間在提升機(jī)電控技術(shù)方面沒(méi)有多少進(jìn)展，我國(guó)提升機(jī)電控系統(tǒng)很長(zhǎng)時(shí)間都處于落后的狀況

4、。改革開(kāi)放以來(lái)，由于某些工程的急需，我國(guó)曾以很昂貴的價(jià)格從國(guó)外引進(jìn)一些提升機(jī)電控設(shè)備，這些引進(jìn)的提升機(jī)電控設(shè)備，有的是晶閘管數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，有的是交一交變頻的現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)。但使用這些國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)畢競(jìng)是少數(shù)，直到目前為止，我國(guó)正在服務(wù)的礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串金屬電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，只有少數(shù)是電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)或晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)。即使后者就其控制技術(shù)而言，也依然是陳舊的，</p><

5、;p>　　近年來(lái)交流變頻調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，調(diào)速方式的不斷進(jìn)步使得運(yùn)用于提升機(jī)系統(tǒng)的交流調(diào)速技術(shù)不僅僅局限于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子串電阻方式，變頻調(diào)速技術(shù)也越來(lái)越多地在提升機(jī)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，充分發(fā)揮出交流調(diào)速的優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　二、提升機(jī)在礦井中的應(yīng)用及原理 </p><p>　　礦井提升機(jī)是礦井井下和地面的工作機(jī)械，是一種大型絞車(chē)。用鋼絲繩帶動(dòng)容器（罐籠或箕斗）在井筒中升降，

6、完成輸送物料和人員的任務(wù)。礦井提升機(jī)是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來(lái)。現(xiàn)代的礦井提升機(jī)提升量大，速度高，已發(fā)展成為電子計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)重型礦山機(jī)械。 </p><p>　　礦井提升機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測(cè)速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機(jī)和摩擦式礦井提升機(jī)。纏繞式礦井提升機(jī)有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上

7、的纏繞方式與一般絞車(chē)類似。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個(gè)容器。雙筒的每個(gè)卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個(gè)容器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一個(gè)容器上升，另一個(gè)容器下降。纏繞式礦井提升機(jī)大多用于年產(chǎn)量在120萬(wàn)噸以下、井深小于400米的礦井中。摩擦式礦井提升機(jī)的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個(gè)容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機(jī)根據(jù)布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房設(shè)在井筒頂部塔架上）和落地

8、摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房直接設(shè)在地面上）兩種。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。后者的優(yōu)點(diǎn)是：可采用較細(xì)的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機(jī)組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產(chǎn)120萬(wàn)噸以上、井深小于2100米的豎井大多采用這種提升機(jī)。 </p><p>　　三、當(dāng)前礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的分類 </p><p>　　傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要有

9、以下幾種方案：轉(zhuǎn)子回路串電阻 的交流調(diào)速系統(tǒng)、直流發(fā)電機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)組成的 G-M 直流調(diào)速系統(tǒng)和 晶閘管整流裝置供電的 V-M 直流調(diào)速系統(tǒng)等。 礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)分為礦井提升機(jī)直流電控系統(tǒng)和礦井提升機(jī)交流 電控系統(tǒng)。交流提升機(jī)電控系統(tǒng)的類型很多，目前國(guó)產(chǎn)用于單繩交流提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要有 TKD-A 系列、TKDG 系列、JTKD-PC 系列，用于多繩交 流提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要有：JKMK/J-A 系列、JKMK/J-NT 系列、J

10、KMK/J-PC 系列等。單繩提升機(jī)電控系統(tǒng)又分為繼電器控制和 PLC 控制。 提升機(jī)交流電控系統(tǒng)主要由高壓開(kāi)關(guān)柜 〔空氣或真空〕 高壓換向柜 、 〔空 氣或真空〕 、轉(zhuǎn)子電磁控制站、制動(dòng)電源、操縱臺(tái)、液壓站、潤(rùn)滑油與制動(dòng) 液泵站、啟動(dòng)電阻運(yùn)行故障診斷與報(bào)警裝置等電氣設(shè)備組成。主要完成礦 井提升機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、變速及各種保護(hù)。 </p><p>　　四、PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)組成、功能、原理 </p

11、><p>　　1、PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)的構(gòu)造 </p><p>　　PLC 控制提升機(jī)交流電控系統(tǒng)由可編程序控制器、輸入輸出轉(zhuǎn)換繼電 器、KT-DLZD 可調(diào)閘動(dòng)力制動(dòng)電路模塊、TSZX-01 型提升機(jī)綜合顯示控制儀 電路、YTX-1 語(yǔ)言報(bào)警通信電路、CL-1 電流檢測(cè)模塊、電氣保護(hù)電路、加 速接觸器柜組成。 </p><p>　　2、PLC 控制提升機(jī)交流

12、電控系統(tǒng)的原理 </p><p>　　通過(guò)運(yùn)行 PLC 內(nèi)所編寫(xiě)的程序去控制繼電器和接觸器的通斷來(lái)控制電 動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。在程序運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，PLC 工作于獨(dú)特的周期性循環(huán)掃描工作方 式，每一個(gè)掃描周期分為讀輸入、執(zhí)行程序、處理通信請(qǐng)求、執(zhí)行 CPU 自 診斷和寫(xiě)輸出幾個(gè)階段。 1.讀輸入 也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷電狀態(tài)，并 將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器。在此輸入映像寄存器被刷 新

13、。接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，輸入映像寄存器與外界隔離， 即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映象寄存器的內(nèi)容不會(huì)發(fā)生改變，只有在下一 個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。 2.執(zhí)行程序 根據(jù) PLC 梯形圖程序掃描原則，按先左右后上下的步序，逐句掃描， 執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足決定程序的跳 轉(zhuǎn)地址。用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC 輸出映像寄存器中讀出上 一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)。根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏

14、輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果27再存入有關(guān)器件寄存器中。 3.處理通信請(qǐng)求 CPU 執(zhí)行通信任務(wù) 4.執(zhí)行 CPU 自診斷 PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器 5.寫(xiě)輸出 </p><p><b>　　五、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　總之， 采用 PLC 控制簡(jiǎn)化了設(shè)備與設(shè)備之間的連線，提高了傳輸?shù)目煽啃裕?有效的減少了成本，并且便于安裝。提升機(jī)電