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礦井提升機(jī)范文第1篇

關(guān)鍵詞：礦井，提升機(jī)，硬件設(shè)計(jì)

 

1 引言礦井提升機(jī)常被人們稱為礦山的咽喉，是礦山最重要的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，肩負(fù)著礦石、物料、人員等的重要運(yùn)輸責(zé)任。對(duì)提升機(jī)來說，運(yùn)行的安全性與可靠性是至關(guān)重要的。。長(zhǎng)期以來，我國(guó)礦用提升機(jī)盤形閘制動(dòng)間隙監(jiān)測(cè)都是用非常原始的方法，即用兩個(gè)限位開關(guān)來控制制動(dòng)間隙和閘皮摩損，該方法誤差大，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，存在著極大的安全隱患。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用單片機(jī)控制電液比例閥來調(diào)節(jié)閘瓦間隙可以使礦井提升機(jī)的閘瓦間隙監(jiān)控性能得到極大的改善，其自動(dòng)化水平、安全性、可靠性都達(dá)到了新的高度。

本文對(duì)礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作原理進(jìn)行分析，給出系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)，并對(duì)其部分硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，保證提升機(jī)可靠、準(zhǔn)確地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了閘間隙的自動(dòng)控制。。

2 礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作原理

在煤礦生產(chǎn)中，提升機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)是保證提升機(jī)安全運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)提升機(jī)正常減速停車或者執(zhí)行緊急制動(dòng)的最終手段。盤形閘如圖1 所示，其作用是：在提升機(jī)正常停車或工作制動(dòng)發(fā)生故障時(shí)，能迅速而合乎要求地閘住提升機(jī)，即安全制動(dòng)；當(dāng)提升機(jī)檢修時(shí)，使之保持靜止不動(dòng)。為了確保制動(dòng)裝置正常工作，制動(dòng)器上應(yīng)設(shè)有閘瓦間隙和碟簧疲勞指示器。當(dāng)閘瓦

磨損超過規(guī)定值和當(dāng)?shù)螐椈善诨驍嚅_時(shí)，可分別發(fā)出故障信號(hào)輸入電保護(hù)回路，導(dǎo)致本次提升結(jié)束后，下一次提升不能開始，而必須進(jìn)行閘瓦間隙調(diào)整或更換碟形彈簧后，才能恢復(fù)工作。

圖 1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)盤型閘

盤形制動(dòng)器是由蝶形彈簧產(chǎn)生制動(dòng)力，靠油壓松閘。制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，閘瓦壓向制動(dòng)盤的正壓力的大小決定于液壓缸內(nèi)工作油的油壓，即盤形制動(dòng)器松閘的動(dòng)力來源是高壓油。

3 系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)根據(jù)《煤礦機(jī)電設(shè)備完好試行標(biāo)準(zhǔn)》中要求：盤式閘間隙不大于 2mm。所以在礦井提升機(jī)的盤型閘閘瓦監(jiān)控系統(tǒng)中，間隙給定值為 2mm，通過傳感器檢測(cè)閘瓦間隙，形成閉環(huán)反饋，輸入到控制器，并且由控制器來控制電液比例閥，通過比例閥閥門開度來調(diào)節(jié)進(jìn)油油壓，再通過蝶形彈簧，來調(diào)節(jié)閘瓦間隙，其控制系統(tǒng)方案圖如圖2 所示：

圖 2 控制系統(tǒng)方案圖

對(duì)閘瓦間隙控制系統(tǒng)工作原理圖圖3 分析可以得到：

圖 3 閘瓦間隙控制系統(tǒng)工作原理圖

（1）輸入：紅外傳感器將閘瓦間隙信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，模擬信號(hào)通過 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)。

（2）控制：?jiǎn)纹瑱C(jī)讀取后，顯示當(dāng)前的工作間隙，根據(jù)相關(guān)的分段擬合算法，輸出控制量，調(diào)節(jié)閘瓦間隙，使之處于正常間隙。

（3）輸出：?jiǎn)纹瑱C(jī)輸出控制量用于控制電液比例閥，調(diào)節(jié)電液比例閥的閥門開度，進(jìn)

而控制進(jìn)油油壓，油壓縮蝶形彈簧帶動(dòng)連桿式閘瓦移動(dòng)，達(dá)到控制閘瓦間隙的目的。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)噪聲大、干擾信號(hào)強(qiáng)、條件惡劣的實(shí)際情況，面對(duì)所需要解決的實(shí)際問題，確定方案的原則：系統(tǒng)能適應(yīng)持續(xù)工作，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量，在惡劣環(huán)境條件下聲光報(bào)警仍然非常明顯，具備遠(yuǎn)距離觀測(cè)和控制功能，系統(tǒng)可靠性高，具備較好的性價(jià)比。

基于以上原則，系統(tǒng)由兩部分組成：上位機(jī)和下位機(jī)。上位機(jī)由計(jì)算機(jī)和通信接口組成，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件借用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀測(cè)和控制，通信接口則完成通信電平的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)通信。下位機(jī)則以微控制器為核心，輔以相關(guān)外圍電路完成工作間隙實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，聲光報(bào)警，遠(yuǎn)距離通信。

上位機(jī)由計(jì)算機(jī)和通信接口組成，計(jì)算機(jī)利用專用的軟件實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的檢測(cè)和控制功能，通信接口則負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。。上位機(jī)可以遠(yuǎn)距離放置在其他調(diào)度室或辦公室，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)和控制。

下位機(jī)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，由電源變壓器、主機(jī)板和顯示板組成。主機(jī)板的核心采用了高性能低功耗的微控制器，主機(jī)板由微控制器，傳感器信號(hào)放大電路，AD 轉(zhuǎn)換電路，顯示器電路，存儲(chǔ)器電路，傳感器調(diào)零電路，通信電路，報(bào)警電路，電源等組成。

4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)（1）控制系統(tǒng)電路

在本系統(tǒng)中 AT89S52 作為系統(tǒng)控制核心完成所有檢測(cè)顯示和通信的功能，系統(tǒng)上電后，AT89S52 首先要對(duì)相關(guān)外圍器件進(jìn)行初始化設(shè)置，然后循環(huán)檢測(cè)傳感器信號(hào)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)由數(shù)碼管顯示，并在檢測(cè)到間隙距離大于報(bào)警值時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)發(fā)出指令信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到間隙距離回到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

圖 4 最小系統(tǒng)電路圖

（2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要功能是將主控芯片發(fā)出的指令通過 L298 電機(jī)控制芯片轉(zhuǎn)化為電機(jī)帶動(dòng)活動(dòng)桿的實(shí)際動(dòng)作。L298 芯片有兩個(gè)電源引腳，VSS 引腳和VS 引腳。VS 引腳接+12V 電源用來給電機(jī)供電，VSS 引腳接+5V 電源用來給芯片供電，并作為邏輯高電平標(biāo)準(zhǔn)。由于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中只用到一個(gè)電機(jī)，我們選用 ENA 接高電平，使電機(jī)使能控制有效，IN1 和IN2 接收微控制器輸出的電機(jī)動(dòng)作的指令信號(hào)，并通過 OUT1 和OUT2來控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，最終實(shí)現(xiàn)活動(dòng)桿的前進(jìn)和后退，改變間隙距離。

圖 5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

（3）顯示電路

本文中使用的 BC7281A 價(jià)格低廉，功能強(qiáng)大，外圍電路少，軟件控制簡(jiǎn)單，使用方便。其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)中，顯示位數(shù)為 4 位，外接移位寄存器 74HC164。電路如圖6所示。

圖 6 顯示電路

5 總結(jié)礦井提升機(jī)常被人們稱為礦山的咽喉，是礦山最重要的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，肩負(fù)著礦石、物料、人員等的重要運(yùn)輸責(zé)任。對(duì)提升機(jī)來說，運(yùn)行的安全性與可靠性是至關(guān)重要的。長(zhǎng)期以來，我國(guó)礦用提升機(jī)盤形閘制動(dòng)間隙監(jiān)測(cè)都是用非常原始的方法，即用兩個(gè)限位開關(guān)來控制制動(dòng)間隙和閘皮摩損，該方法誤差大，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，存在著極大的安全隱患。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用單片機(jī)控制電液比例閥來調(diào)節(jié)閘瓦間隙可以使礦井提升機(jī)的閘瓦間隙監(jiān)控性能得到極大的改善，其自動(dòng)化水平、安全性、可靠性都達(dá)到了新的高度。

本文對(duì)礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作原理進(jìn)行分析，給出系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)，并對(duì)其部分硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，保證提升機(jī)可靠、準(zhǔn)確地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了閘間隙的自動(dòng)控制。

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[8] 煤礦安全規(guī)程(2005 版)

礦井提升機(jī)范文第2篇

礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分成兩個(gè)部分—上位機(jī)和下機(jī)位，上下機(jī)位之間是通過CCM協(xié)議實(shí)現(xiàn)連接的。計(jì)算機(jī)和通信接口組成了上機(jī)位，它主要負(fù)責(zé)的是利用專門的軟件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和控制功能。通信接口的作用就是完成雙向的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)通信。上機(jī)位主要是負(fù)責(zé)的是檢測(cè)和控制功能，那么上機(jī)位位置的設(shè)置就可以很隨意。可以將其放置在調(diào)度室或者是辦公室，實(shí)現(xiàn)的是遠(yuǎn)程的控制和檢測(cè)。上機(jī)位可以連接不同的接口，將所有的井下檢測(cè)的情況都顯示在顯示屏上，也可以達(dá)到全面控制的狀況。監(jiān)控系統(tǒng)真正核心的地方則是下機(jī)位，它是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的重要部分，上機(jī)位都是通過下機(jī)位才完成檢測(cè)這一職能的。下機(jī)位的組成主要是有電源變壓器、主板機(jī)和顯示板，但是對(duì)硬件的設(shè)施也是有要求的。那就是他們的耗電要小，因?yàn)樵诰码娏Φ妮斔筒]有那么容易。只有小耗能的設(shè)施才能保證工作的時(shí)間長(zhǎng)，不會(huì)在施工的過程中沒有能量，從而引起一定的災(zāi)難。

二、礦井提升機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)

礦井提升機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)存在是有它的必要性，我們?cè)O(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就是要滿足實(shí)際的需要。本系統(tǒng)主要就是要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控保護(hù)和系統(tǒng)信息監(jiān)視，具體如何實(shí)現(xiàn)這樣的功能如下：

（一）監(jiān)控保護(hù)通過監(jiān)控系統(tǒng)我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的控制，包括對(duì)提升機(jī)的啟動(dòng)、關(guān)閉、上升、反向運(yùn)作等一些基本的操作，另外還包括提升機(jī)的速度和提升機(jī)索道的信號(hào)鎖定。總的來說就是實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的數(shù)字化操作，這提高了提升機(jī)的工作效率以及工作的準(zhǔn)確度。監(jiān)控系統(tǒng)還可以隨時(shí)隨地的檢測(cè)提升機(jī)的位置、電路的電流、提升機(jī)的提升速度，上機(jī)位和下機(jī)位都可以觀測(cè)到這些數(shù)據(jù)，并及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)功能就體現(xiàn)在有電路安全設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)顯示，以及提升機(jī)各個(gè)部分的安全性顯示，一旦有一個(gè)部分出現(xiàn)問題，就可以及時(shí)的進(jìn)行維修。在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能也是被發(fā)揮的很好。比如一個(gè)軌道上有好幾個(gè)提升機(jī)，如何控制他們不讓他們相撞，就需要精確計(jì)算他們的速度。計(jì)算機(jī)通過檢測(cè)到他們之間的距離了以及各自的速度，然后在計(jì)算出提升機(jī)的速度，保證他們不出現(xiàn)超車的情況。減少危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)，達(dá)到了保護(hù)的作用。

礦井提升機(jī)范文第3篇

關(guān)鍵詞 礦井主提升；電控系統(tǒng)；煤礦；應(yīng)用

中圖分類號(hào)TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）39-0111-02

1 概述

礦井提升機(jī)的電控系統(tǒng)主要包括主控、驅(qū)動(dòng)控制、監(jiān)控、井筒信號(hào)、制動(dòng)控制、人機(jī)對(duì)話、顯示、硬件安全回路及其它子系統(tǒng)等硬件和軟件。該系統(tǒng)具有全數(shù)字調(diào)速+可控硅整流+PLC控制功能，其中主控部分采用S7-400系列的可編程程序控制器，完成S曲線的給定和速度閉環(huán)控制；全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的主驅(qū)動(dòng)部分變流裝置采用西門子6RA70；操作臺(tái)配備工控機(jī)與PLC建立網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)時(shí)監(jiān)控；主控PLC、行程控制PLC、上位機(jī)，通過PROFIBUS總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)；操作臺(tái)配遠(yuǎn)程I/O，控制柜配遠(yuǎn)程I/O，遠(yuǎn)程I/O與主控PLC通過PROFIBUS總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)；主井裝卸載及提升信號(hào)系統(tǒng)采用PLC可編程控制，實(shí)現(xiàn)定量裝載、監(jiān)控、記憶、顯示燈，徹底解決了原“TKD”電控老化、維修量大、事故率高、交流控制不穩(wěn)定、停車位置不準(zhǔn)確，經(jīng)常出現(xiàn)緊急制動(dòng)等不安全隱患，為礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2 礦井提升控制技術(shù)研究的必要性

目前我國(guó)提升機(jī)設(shè)備的制造和技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界提升機(jī)的發(fā)展水平，無論在硬件還是軟件上都有較大差距。國(guó)內(nèi)提升機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)水平較國(guó)外還有較大差距。數(shù)字化電控設(shè)備雖然已有部分產(chǎn)品，但尚未實(shí)現(xiàn)系列化、系統(tǒng)化、規(guī)模化。在提升機(jī)數(shù)控技術(shù)上仍處于學(xué)習(xí)發(fā)展階段，多為消化吸收國(guó)外的成熟技術(shù)，技術(shù)相對(duì)較簡(jiǎn)單的軟硬件已能夠設(shè)計(jì)編制，但一些關(guān)鍵軟件技術(shù)如驅(qū)動(dòng)控制等尚未有較大突破若使用還需購(gòu)買，生產(chǎn)的較高檔電控設(shè)備的硬件多為國(guó)外公司的成熟產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品尚未達(dá)到國(guó)外80年代末的技術(shù)水平。

德國(guó)SIEMENS（西門子）公司和瑞典ABB公司是世界提升機(jī)電控設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域的兩大主要公司，代表了提升機(jī)電控技術(shù)和裝備的世界先進(jìn)水平。他們均生產(chǎn)系列化的提升機(jī)直流和交流驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)化電控設(shè)備，德國(guó)SIEMENS（西門子）公司的代表產(chǎn)品為SIMATICS5系列（用于主控、制動(dòng)控制、井筒信號(hào)等）和 SIMADYND 系列（用于驅(qū)動(dòng)控制和監(jiān)控）；瑞典ABB公司代表產(chǎn)品為MASTERPIECE系列（用于主控和監(jiān)控）、PRIDE系列（用于直流驅(qū)動(dòng)控制）和TCDC系列（用于交交變頻交流驅(qū)動(dòng)控制）。對(duì)應(yīng)于硬件設(shè)備，兩公司開發(fā)了適應(yīng)不同系統(tǒng)要求的模塊化、系列化、易讀、易編的專用程序軟件。

該系統(tǒng)不僅可用于煤炭、冶金行業(yè)的提升機(jī)系統(tǒng)，還可廣泛應(yīng)用于有驅(qū)動(dòng)控制的領(lǐng)域及許多過程控制需要的場(chǎng)合，不僅可以成套使用，還可以根據(jù)實(shí)際情況使用某些系統(tǒng)，前景十分廣闊，國(guó)外進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格高，而且技術(shù)服務(wù)和配件購(gòu)置不方便；國(guó)內(nèi)數(shù)控設(shè)備有取代國(guó)外數(shù)控設(shè)備的趨勢(shì)。對(duì)提高我國(guó)提升機(jī)等領(lǐng)域的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

3 礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀

我國(guó)提升機(jī)大部分使用模擬控制，模擬提升機(jī)的主控系統(tǒng)采用電器控制，觸點(diǎn)多，接線復(fù)雜，故障率高，維護(hù)困難；驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)采用直流發(fā)電機(jī)組拖動(dòng)，無功電耗較大；保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等的信號(hào)采集采用機(jī)械傳動(dòng)、分離元件處理。

隨著數(shù)控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)，中國(guó)也進(jìn)行了數(shù)控化的產(chǎn)品開發(fā)研制，并且逐漸的應(yīng)用到了提升機(jī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)如大中院校、企業(yè)院所正在做數(shù)字化提升機(jī)電控系統(tǒng)的集成開發(fā)嘗試。但由于資金投入少，人力、技術(shù)力量不強(qiáng)，并且由于國(guó)際礦山領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)的不景氣，整個(gè)系統(tǒng)的成熟性沒有再上一個(gè)臺(tái)階，目前應(yīng)用在提升機(jī)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)的數(shù)控產(chǎn)品存在下列問題：

1）驅(qū)動(dòng)控制產(chǎn)品不成熟，功能不夠強(qiáng)大，可靠性還需要提高；

2）對(duì)提升控制工藝沒有深入的研究，缺乏提升控制與維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品適應(yīng)性不強(qiáng)；

3）在硬件配置上，存在安全性差，系統(tǒng)可靠性需要探討，不能完全滿足提升控制的需要。

4 礦井提升機(jī)的特點(diǎn)

考慮當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，緊密結(jié)合提升機(jī)控制工藝的需要，我們認(rèn)為當(dāng)今先進(jìn)的數(shù)字化提升機(jī)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

1）在驅(qū)動(dòng)控制上，礦井提升機(jī)直流拖動(dòng)與交流拖動(dòng)相比，調(diào)速性能好，不需附加其它拖動(dòng)裝置，隨著驅(qū)動(dòng)控制產(chǎn)品的成熟，完全能夠?qū)崿F(xiàn)全數(shù)字化控制，大大增加了系統(tǒng)的可靠性與控制精度。與此相比，交流控制產(chǎn)品不夠成熟，存在造價(jià)高、不易維護(hù)的特點(diǎn)；

2）在整個(gè)系統(tǒng)的配置上，應(yīng)采用現(xiàn)在比較成熟的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，既減少了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量，增加了系統(tǒng)的可靠性，又減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量，減低了系統(tǒng)的整體成本；

3）數(shù)控化的系統(tǒng)要有友好的人機(jī)界面，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的各種信息，具有故障智能診斷功能，增加維護(hù)的方便性，減少系統(tǒng)的故障處理時(shí)間；

4）隨著基礎(chǔ)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各元器件的可靠性大大提高，在提升機(jī)控制系統(tǒng)中，應(yīng)選用高可靠性的器件。

5礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

某煤礦副井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用TS3A型電控系統(tǒng)。TS3A型電控系統(tǒng)能將可靠性和安全性放在首位，電控設(shè)備執(zhí)行GB3797及煤炭行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在元器件選擇上，進(jìn)行嚴(yán)格篩選，關(guān)鍵環(huán)節(jié)全部采用進(jìn)口部件，在工藝上，采用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的電工行業(yè)先進(jìn)技術(shù)，采用雙安全回路，關(guān)鍵控制量的傳輸也采用雙回路方式，一是通過PLC控制，一是直接傳輸。具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1）主回路驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)能自動(dòng)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)；

2）在安全回路方面，系統(tǒng)采用了相互獨(dú)立的繼電器安全回路和S7-400、S7-300分別形成的軟件安全回路，S7-400形成完善的故障診斷系統(tǒng)，S7-300作為S7-400故障診斷的后備，主要完成電樞過流和行程類故障的判定，針對(duì)井筒過卷、高壓柜合閘、快開及整流器故障，繼電器安全回路再次將其納入其中，大大提高了系統(tǒng)的安全性；

3）電控系統(tǒng)采用工業(yè)總線方式構(gòu)成系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)，通過總線方式傳輸數(shù)據(jù)，極大地簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的硬線連接，更有利于電控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化工作；

4）具有完備的故障診斷和上位監(jiān)控功能，非常有利于對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，在較大程度上縮短了處理故障的時(shí)間；

5）控制系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使用于各種直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了行程與速度給定一一對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系；

6）在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益方面，該系統(tǒng)的投運(yùn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，系統(tǒng)噸煤電耗得到下降，日提升量有了較大幅度的提高。在社會(huì)效益方面，系統(tǒng)故障診斷的智能化和運(yùn)行的自動(dòng)化，大大減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，三條安全回路的可靠性設(shè)計(jì)，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，通過此次數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，為該煤礦培養(yǎng)了一大批新型專業(yè)技術(shù)人才，為礦井今后的發(fā)展儲(chǔ)備了人力資源。

總之，礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)在煤礦提升系統(tǒng)中的應(yīng)用，表現(xiàn)出運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)，并能為煤礦的發(fā)展帶來社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，從而為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

礦井提升機(jī)范文第4篇

關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī) 準(zhǔn)確停車位置 自動(dòng)控制

1、前言

礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)的重要設(shè)備，提升機(jī)的安全、可靠、高效運(yùn)行，直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟(jì)效益。礦井提升機(jī)的任務(wù)是用于升降人員、設(shè)備、提升礦石及下放材料等。礦井提升機(jī)的工作特點(diǎn)是在一定距離內(nèi)，以較高的速度往復(fù)運(yùn)行，完成提升和下放任務(wù)。

在礦井提升機(jī)提升過程中對(duì)罐籠速度及位置的控制是兩個(gè)很重要的方面，在現(xiàn)有的礦井提升機(jī)電控中對(duì)位置的控制大多是將罐籠限制在一定的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)，即上過卷與下過卷之間（安全運(yùn)行區(qū)域），并沒有涉及準(zhǔn)確停車位置的控制。停車位置的控制完全依賴司機(jī)與打點(diǎn)工的操作，自動(dòng)化程度不高，還增加了對(duì)罐時(shí)間，效率不高也增加了能耗。針對(duì)存在問題，提出其控制任務(wù)，即在罐籠低速運(yùn)行至所要求的位置時(shí)礦井提升機(jī)自動(dòng)停車。

2、控制功能的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)控制任務(wù)設(shè)計(jì)繼電器控制系統(tǒng)，以正向?yàn)槔?dāng)井筒中罐籠運(yùn)行至我們預(yù)先設(shè)置的

停車點(diǎn)時(shí)，通過安裝在井口處的接近開關(guān)，接近開關(guān)的接點(diǎn)閉合，就此獲得一個(gè)信號(hào)，利用

這個(gè)信號(hào)使盤形閘抱閘，斷開電機(jī)高壓，從而罐籠停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)司機(jī)臺(tái)的可調(diào)閘和加速手柄

回到零位時(shí)，即可復(fù)位，可以重新動(dòng)車。本控制系統(tǒng)采用PLC控制可以很容易的實(shí)現(xiàn)，共

最后將DWJ1、DWJ2的常閉點(diǎn)分別串接與礦井提升機(jī)電控工作閘繼電器GZJ回路里，將DWJ1的常閉點(diǎn)串接與正向接觸器ZC的回路里，將DWJ2的常閉點(diǎn)串接與反向接觸器FC回路里。這樣前面提到的控制功能就可以實(shí)現(xiàn)了。

在對(duì)于主副鉤“鴛鴦鉤”問題，如果不及時(shí)調(diào)整，那么下井口的停車位置就會(huì)受到影響，所以只有在主鉤與副鉤對(duì)稱運(yùn)行的狀態(tài)下才能保證上下井口的停車位置是一致的，這樣上下井口的搬運(yùn)工作就可以同時(shí)進(jìn)行，也可以避免因?yàn)橥＼嚥煌缴舷戮诎徇\(yùn)工作必須分兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行而造成的時(shí)間浪費(fèi)。同樣此設(shè)計(jì)也適用于一期工程的單鉤提升，而且其可行性、實(shí)用性更好。

三、結(jié)束語

通過采用PLC，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)準(zhǔn)確停車位置的控制，節(jié)省了對(duì)罐時(shí)間，避免了因?yàn)閷?duì)

罐不準(zhǔn)確而反復(fù)動(dòng)車造成的能耗浪費(fèi)，增加了系統(tǒng)的可靠性，保障了提升機(jī)運(yùn)行的安全性。

由于提升機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)確停車位置的實(shí)現(xiàn)，提高了提升機(jī)的運(yùn)行效率，對(duì)企業(yè)效益的增加具有重

礦井提升機(jī)范文第5篇

關(guān)鍵詞 礦井；提升機(jī)；自動(dòng)化控制

中圖分類號(hào)：TD534 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）21-0075-01

1 PLC和傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的比較

在傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)自動(dòng)化控制中，大部分傳統(tǒng)絞車通過繼電器構(gòu)成控制系統(tǒng)。而PLC可編程控制器，不僅具有先進(jìn)、可靠的技術(shù)，擁有集成度高、抗干擾能力好、事件響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，還具有使用周期長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在數(shù)字化速度顯示和控制，低頻制動(dòng)與動(dòng)力制動(dòng)控制中，讓整個(gè)礦井參數(shù)設(shè)置、故障維護(hù)、調(diào)試診斷都變得快捷方便。在主回路控制中，一般由變壓器、配電系統(tǒng)以及大功率變頻器構(gòu)成，通過矢量控制，具有控制精度、啟動(dòng)力矩以及能量可回饋等優(yōu)點(diǎn)。

與傳統(tǒng)的繼電器相比，通常只能進(jìn)行開關(guān)領(lǐng)控制；PLC不僅可以進(jìn)行開關(guān)量，還能進(jìn)行模擬量控制，在和計(jì)算機(jī)形成網(wǎng)絡(luò)的過程中，保障分級(jí)控制成果。在控制線路中，傳統(tǒng)的繼電器一般由多個(gè)硬件構(gòu)成，PLC則由軟繼電器構(gòu)成。傳統(tǒng)的控制器具有強(qiáng)烈的抗干擾能力，由于使用的是機(jī)械觸點(diǎn)，在電弧、隔離性以及疲勞的影響下，復(fù)雜的控制器一般由內(nèi)部運(yùn)算器構(gòu)成，所以PLC的使用周期更長(zhǎng)，具有更高的可靠性。

從編程來看，PLC更加直觀、簡(jiǎn)單，可編程使用的是梯形圖控制語言，控制器直接面向市場(chǎng)與用戶，它和繼電器線路控制基本一致，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是，梯形圖在編排中使用了電路元件術(shù)語和符號(hào)。

從適應(yīng)性來看，傳統(tǒng)繼電器的控制系統(tǒng)是通過硬件對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行連接，并且控制功能一直在線路中。與之不同的是PLC主要通過軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，一旦整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生改變，只要對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行修改，就能達(dá)到靈活與應(yīng)用的要求。目前，由于這種可編程控制器已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，所以能夠進(jìn)行靈活方便的配置系統(tǒng)，并且構(gòu)成不同功能、規(guī)模的控制系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離控制系統(tǒng)的同時(shí)，保障現(xiàn)場(chǎng)控制成果。

另外，從接口功能來看，可編程控制器具有數(shù)字量與模擬量邏輯輸出、算數(shù)運(yùn)算、順序計(jì)數(shù)、定時(shí)控制、顯示記錄以及自檢的功能，從而讓相關(guān)設(shè)備的控制水平不斷提高，為用戶提供更多的方便。同時(shí)，它也可以將不同的設(shè)備順序與可編程控制器連接起來，在接口輸出的過程中，和接觸器、繼電器以及電磁閥進(jìn)行連接。在繼電器線路控制中，一旦電源處于接通狀態(tài)，各種繼電器就會(huì)處在制約與限制的過程中。而在PLC控制系統(tǒng)中，軟繼電器一直處在周期循環(huán)的環(huán)境下，并且軟繼電器還會(huì)受到接通時(shí)間限制。

2 全數(shù)字提升機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 PLC控制與監(jiān)控

在礦井提升機(jī)中，通過PLC控制，不僅能完成提升機(jī)操作系統(tǒng)、形成控制、主井卸載等功能，在操作部分使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，還能和PLC系統(tǒng)進(jìn)行有效連接。在這過程中，它的主要功能是保障操作過程的執(zhí)行力度，在故障閉鎖以及保護(hù)顯示的過程中，協(xié)助維護(hù)與管理人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)與檢測(cè)。對(duì)于系統(tǒng)的保護(hù)信號(hào)，都會(huì)直接傳遞到PLC系統(tǒng)中，通過處理，最后再應(yīng)用到各種保護(hù)環(huán)節(jié)中；一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)立即啟動(dòng)井口制動(dòng)、二級(jí)制動(dòng)以及電氣制動(dòng)等，通過對(duì)故障聲波報(bào)警、類型進(jìn)行記錄，從根本上保障自動(dòng)化控制成果。在安全回路中，由三套回路構(gòu)成：主PLC、輔PLC以及制動(dòng)回路。

在主PLC中，通過整合軸編碼器、操作以及部分保護(hù)設(shè)定中的信號(hào)，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算或者邏輯處理，并且主動(dòng)產(chǎn)生提升機(jī)需要的給定信號(hào)。在給定信號(hào)中，減速、加速段一般以曲線“S”呈現(xiàn)，通過降低制動(dòng)過程、啟動(dòng)對(duì)機(jī)械造成的沖擊，從根本上提高機(jī)械控制精度，保障停車點(diǎn)精度與位置。

在形成控制中，通常由兩臺(tái)軸編碼器、一個(gè)輔PLC與井筒開關(guān)組成。編碼器通過轉(zhuǎn)換行程位置以及在線速度，將對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入PLC中，并且通過軟件計(jì)算與處理，不斷提高鋼絲繩在井筒中的在線速度與位置，最后在輸送到監(jiān)視器進(jìn)行模擬與顯示。對(duì)于預(yù)存設(shè)計(jì)的系統(tǒng)曲線，一般在軟件形成預(yù)制和處理后，才能自動(dòng)生成保護(hù)與跟蹤過程，這種精確度高、可靠性好、靈活度高的控制方法，只要編制軸編碼器，就能保障定位精度始終在2厘米之下，對(duì)于鋼絲繩和打滑造成的誤差，通過開關(guān)就能對(duì)其校正。

2.2 全數(shù)字調(diào)整

在目前的礦井提升機(jī)中，大部分全數(shù)字調(diào)整都是將先進(jìn)、性能良好的PLC作為控制核心，在保障設(shè)施可靠度與完整性的同時(shí)，不斷提高礦井提升機(jī)速率；通過雙閉環(huán)電流調(diào)整，促成磁場(chǎng)回路與電樞回路故障保護(hù)。通過運(yùn)用先進(jìn)的PLC程序控制器，不僅能有效進(jìn)行數(shù)字化處理，還具有事件響應(yīng)迅速、集成度良好以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以在深入數(shù)字化控制與顯示的過程中，低頻、動(dòng)力制動(dòng)都會(huì)讓整個(gè)自動(dòng)化控制過程的參數(shù)設(shè)置、故障診斷以及調(diào)試得到保障。

2.3 上位機(jī)控制

在操作臺(tái)中，一般由右、左以及指示操作構(gòu)成。在這過程中，左操作臺(tái)具有高壓輸送、手柄制動(dòng)、磁場(chǎng)輸電等功能，并且還自帶有緊停、復(fù)位、快開、燈試驗(yàn)、閘試驗(yàn)以及過卷旁通等按鈕。右操作臺(tái)由工作方式與手柄操作、控制方式等不同的按鈕與開關(guān)構(gòu)成，指示臺(tái)左邊為監(jiān)視器，右邊為指示器以及故障信號(hào)燈。

在監(jiān)視器中，通過人機(jī)對(duì)話，不僅能顯示低壓配電、主回路系統(tǒng)，還能提高裝卸、制動(dòng)以及故障信息控制等。通過提供運(yùn)行狀態(tài)、故障時(shí)間、類型以及運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)一步提高礦井提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。一旦出現(xiàn)故障，通過監(jiān)視器就能了解具體狀況，并且通過相關(guān)人員進(jìn)行故障排除，進(jìn)而提高運(yùn)作效率，縮短故障影響時(shí)間。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化控制

在整個(gè)控制系統(tǒng)中，各個(gè)部分都是通過信號(hào)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的過程，為了保障現(xiàn)場(chǎng)安裝，應(yīng)該盡量縮小維護(hù)與安裝成本；通過控制系統(tǒng)、操作臺(tái)、控制柜以及系統(tǒng)信號(hào)燈網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、交換，這樣不僅能讓控制更加方便快速，還能提高可靠性。

3 結(jié)束語

在礦井提升機(jī)中，使用全數(shù)字化的控制系統(tǒng)，不僅能提高提升機(jī)運(yùn)行效率與可靠性，對(duì)全自動(dòng)提升也有重要作用。因此，在實(shí)際工作中，必須加大研究力度，盡量減省提升時(shí)間，保障提升效率，從而不斷提高礦井生產(chǎn)工作能力，取得更好的效益。

參考文獻(xiàn)