PLC在煤矿提升机电控系统中的应用.pdf

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第23卷第6期2010年11月机电产品开笈与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProduct8V01．23。No．6Nov．，2010文章编号：1002—6673(2010)06—138-02PLC在煤矿提升机电控系统中的应用郭建国1．段志其2(1．中平能化集团公司一矿，河南平顶山467001；2．中平能化集团公司七矿。河南平顶山467001)摘要：阐述了煤矿提升机电控系统改造中控制系统结构、PLC梯形图。通过改造有效提高了电控系统的安全性和稳定性，达到预期节能的目标。关键词：PLC；煤矿提升机：梯形图中图分类号：TP29文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2010．06．053ApplicationofPLCintheMineHoistControlSystemGUOJz帆一Gu01。DUANZhi-Qiz(1．ZhongPingEnergyChemicalGroupl。PingdingshmHeron467001，China；2．ZhongPingEnergyChemicalGroup7，PingdingshanHenan467001，Cllim)Abstract：Describedcontrolsystemstructurcofmillehoistelectroniccontrolsystemtransformation，PLCladder,throughthetransformationofapplicafiom，g陀atIyimprovingtheelectroniccontrolsystemsecurityandstabilityandreduceelectricityconsumption．Keywords：PLC；miIle110ist；ladder、0引言煤矿提升机电气控制系统分为手动和自动两种方式运行。其自动控制系统的特点是：提升机按给定的程序自动完成提升循环而不需要人为参与。专提货载的主井提升设备最适宜用这种控制。提升机系统的操作比较频繁，尤其是生产任务紧时，更是如此。继电器一接触器控制系统由于控制电器数量较多，产生故障机率较大。可靠性较低。且系统耗电量大。目前，矿井提升机电控系统采用可编程序控制器(PLC)进行控制，系统结构简单，应用灵活，编程方便，稳定可靠，大大提高提升机的安全运行，减少维护工作量，缩短提升时间，提高了生产效率。1控制系统结构本系统采用C60P—CDR可编程序控制器主机及C60P—EDR可编程序控制器扩展机。C60P—CDR可编程序控制器输入、输出容量60点，数字量输入、输出8循环的工作要求。矿井提升机电控系统PLC的输入信号有63个。输出有52个。根据TKD系统的工作过程，结合现场实际情况用编程的方法解决各项控制和保护功能之间的逻辑关系。各外设控制开关或传感器作为输入信号。接到PLC机的输入端子。这些信号的工作状态被PLC机调用，经逻辑、时序、微分、比较、计数等手段处理后，PLC相应的输出继电器、控制继电器、加速接触器、高压换向器、制动回路、信号回路等外部被控对象动作。完成提升机的各项工作过程。控制系统各部分相互关系如图l所示。检测信号Il高压换向器II加速接触器¨制动电潦柜Il可调闸制动图1控制系统结构框图路，内存4K。这些功能可以满足提升机系统自动提升2系统软件收稿日期：2010-10—27l提升机电控系统就是对箕斗或雄笼提升进行加速、作者简介：郭建国(1962一)，男，河南宝丰县人，工程师。；等速、减速、爬行、保护等控制。根据要求，我们编制现主要从事煤矿机电工程工作。138 ·测试与控制·豳2控制系统梯形图出控制系统梯形如图2所示。PLC首先检查各保护环节是否正常及输入信号状l态。若正常，解除安全制动；否则，不允许开车。其次，当井下发出提升信号时，提升机按照预定程序进l行：①启动加速，以电流为主、时间为辅原则进行控制I八段电阻的切除；②等速运行，控制系统无任何切换；!③减速阶段，投入低频制动电源，以速度原则进行控：制；④低速爬行，自然过渡到正力运行；⑤停车卸载。在此过程中，PLC根据电流、时间、速度、位置等给定，与实际信号进行比较、运算，发出控制信号。：3结束语lI本系统已于2001年6月在平煤集团矿井提升机电控系统中投入使用。目前，这些提升机电控系统运行稳定．维护工作量减少40％。耗电量减少15％。效果良好。(上接第144页)自动运行和手动运行两种方式：①自动运行方式。利用机内PLC强大的控制能力，通过设置适当的参数，变频器就可以实现自动化运行．极大地提高了提升机的运行效率，如图4所示。图中，以正转为例，开机时低速爬行时间tl、减速信号动作后延时t2、中速运行时间t3、停机前爬行时间“根据现场情况可以自由设置。提升机运行过程中，除开、停机外，可以不需要人工干预；②手动运行方式。该方式下，操作者通过主控制器控制电机转速。以实现电机的爬行、加速、减速、恒速运行。但在系统给出减速信号后，为保证整个系统安全。变频器仍然会启动机内自动减速程序。5运行效果提升机专用变频器既有新装系统配套用．又有老系tlt2t3t4t(a)正转时运行速度曲线t5t6t7t8t(b)反转时运行速度曲线圈4正转和反转时运行速度曲线统改造用。从改造后运行情况来看。节电率均在30％以上。提高了提升机运行的安全可靠性。而且操作简单。同时。利用机内PLC接口可以方便地实现各种控制功能．大大提高提升机运行的自动化程度。6结束语提升机专用变频器由于其控制软件专门为提升机类负载设计．充分考虑了提升机实际运行中的各种特殊要求，采用各种措施保证系统的安全运行，又因为它具有传统调速系统所无可比拟的调速和控制性能，其取代传统调速系统将成为必然趋势。参考文献：【1】李文国，等．矿井提升机的变频调速改造叨．甘肃科技2009，13．【2】瀹士林，等．电气传动自动化技术手册【M】．机械工业出版社，1992，9．【3】何风有，等矿井直流提升机算机控制技：g[Ml中l$1矿业大学出版社2001139