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PLC技术在煤矿提升机上的应用

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  摘 要:随着社会的发展和经济的发展,煤矿行业也在不断发展,我国煤矿提升机的工作稳定性,提高我国煤矿提升器的科学技术含量,相关的科研人员就设计出了一套基于PLC变频控制的煤矿提升机控制系统的方案,PLC变频技术可以提高煤矿提升机的精准控制效果,也一定程度上减小了煤矿提升机的维修费用。本文针对于PLC技术在煤矿提升机上的应用展开一系列的讨论,并且提出合理化的建议,向往对我国煤矿提升机的发展有一定的帮助作用。
  关键词:煤矿提升机;PLC技术;变频控制
  煤矿提升机在煤炭的生产过程中起着非常重要的作用,是机械与电气连接的桥梁,煤矿提升机是通过电机来产生动力,通过机械手臂带动钢丝从而牵动容器进入井筒内,进行两点之间的工作,在矿井和地面之间起着很重要的连接作用。煤矿提升机的安全稳定运行,不仅影响着工作效率,而且还关乎着矿井下工作人员的生命安全,因此必须要有一个安全可靠的设计方案来保障煤矿提升机的安全稳定运行。
  1 提升机发展历程
  我国内的煤矿提升机大多是采用绕线式异步电机拖动,这种绕线式异步电机拖动技术是在电机转子回路中接入可以调节的电阻,然后利用电机转子和旋转磁场的差速来达到调整速度的作用。这种控制技术对于硬件设备的要求不高,但是对于能耗的消耗比较高,低速情况下没有足够的动力,稳定性不高,设备的寿命也比较短,在工作的过程中精确性较差。然而我国的煤矿生产的过程中,提升机的工作量比较繁重,启停频繁,这种操作系统大多是采用继电器和主令开关相互组合,在具体的工作过程中,由工作人员人工传递操作信号,这种操作过程比较简单,至今还有很多矿井在延续这种工作方式。但是这种煤矿提升机的控制系统也存在很多的缺陷,比如在工作过程中,由于人工判断操作过程,比较容易出现判断出错的事故;而且这种操作系统由于过于简单,没有联锁保护,也比较容易出现误操作的事故。随着科学技术的发展,国外首先将PLC可编程控制器带入到了煤矿提升机的使用中,紧随着计算机的发展,也将计算机的监视系统带入了煤矿的施工过程中,使得煤矿的设备全部自动化,PLC变频技术也能够起到节能的作用,从而使得煤矿工作效率变高,增加了煤矿的经济效益。国内的煤矿提升机大多是使用TKD电控系统,这种系统相对于PLC控制系统还是存在一定的差异的,我国所使用的这种控制技术,精度较低,能耗较大,稳定性和安全性都较低,针对于此和我国的基本国情,设计出了一套符合我国实际情况的煤矿提升机控制系统。
  2 基于PLC控制的煤矿提升机控制系统
  采用PLC控制技术的煤矿提升机在工作过程中和继电器控制系统有很大的不同, PLC控制技术是将输入输出设备直接和其控制系统相连,然后进行可编程的系统编译,根据工作需要和实际情况编写不同的控制代码,从而达到工作目的。而且如果将原来的继电器控制的电器、线路全部进行替换,通过PLC控制技术,可以提高其运行速度并且减少系统的占有空间,从而提高其系统的稳定性和工作效率。与此同时,PLC控制技术还可以延伸出很多的功能模块,可以增强其工作的多样性和安全性。PLC控制技术的动力部分主要包括了驱动电机、减速器、制动设备和卷筒,液压可以提高煤矿提升机的工作储能,可以提供更强劲的动力。PLC控制系统还可以通过变频调速来改变频率和电压,从而改变电机的转速。总共分为操作台和监控台两个控制台,这两个控制台相互协调,前者可以控制速度和制动设备,还可以手动实现煤矿提升机的正常工作。后者可以实时监控其煤矿提升机的各种重要参数以及控制状态,是一个很好的安全保障,可以提前预测可能出现的设备故障,从而进行维修。与此同时,控制台还可以储存以往的设备数据,可以追溯以前的监测数据。应用了PLC技术的三菱FX2N系列在具体的工作过程中体现出了很好的作用,具有较快的速度,通信能力也比较强,扩展性也很强。煤矿提升机的变频器也采用了FR-A500通用变频器,安装了JR1590三相异步电动机,具有较强的性能,功率可以达到260千瓦。整个PLC控制系统也是连接了380V的交流电压,还安装有声光报警回路、制动装置回路、安全回路。声光报警系统可以在变频器发生故障后可以随时报警;制动装置回路可以应用在系统的安全制动;安全回路可以在煤矿提升機出现故障的瞬间切断电源,从而避免出现更大的安全事故。
  3 煤矿的开采
  在进行煤矿的开挖之前,要对开采面进行充分的采动,最大的倾斜值不能超过国家标准,还要时刻注意其曲率变形值、最大水平变形值。在开采的过程中还要对周围地形进行充分的调研,设计合理的开采方案,保障后期施工的安全,对于开采后的地表变形情况还要进行充分的计算,将计算好的的数据进行整合处理,对于具体的生产前和生产过程中的地表建筑物具有重要的指导意义。提前做好建筑物的加固处理和开采过程中的监护措施,保障生产安全,降低经济损失。
  4 结语
  通过本文的论述,可以发现我国的PLC技术在煤矿提升机的发展还需要进步,需要我们不断创新技术,才能够提高我国煤矿提升机的整体工作效率和设备质量。
  参考文献:
  [1]潘春涛.PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用[J].山东工业技术,2017(20):72.
  [2]常佳文.PLC技术在煤矿提升机上的应用[J].煤炭与化工,2017,40(07):84-85+105.
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