提升机监控系统开发设计

王平菊

（阳泉煤业集团三矿，山西 阳泉 045008）

1 研究背景

PLC已经在提升控制系统中得到了广泛的应用，由于它故障率低，调试方便灵活，给企业生产带来了很大便利。但是，由于维修人员的素质差异，对这一技术的掌握仍存在着很大的局限性。在使用过程中一旦发生故障，常常出现不知从何入手处理的现象。有时一些小故障也要浪费很长时间，甚至停产。

2 问题的提出

我矿从2004年开始，主提升机电控系统逐步采用了PLC技术。在几年的使用过程中，我们深深体会到了由于维修人员不能充分掌握这门技术给维修工作所带来的不便，而目前维修人员存在的在文化素质、年龄等诸多差异，要求他们在几年的时间内掌握这门技术，也是十分困难的。针对这一事实，笔者设想如何用一种简单的方式，将控制系统每个元件的运行状态实时监控，一旦出现故障可以及时辨别，迅速排除。

3 设计原理与方法

PLC控制系统故障大多出现在输入输出接口上，内部程序或PLC本身的故障几乎少见。因此，就从监控接口入手，开展课题设计。

通过对计算机软件“组态王”的开发，使计算机通过采集PLC所有软元件的数据和状态，运用串行通讯的方式，进行上位机（计算机）与PLC的信息交换和数据传送。将PLC内部梯形图和外部电气控制图中的输入输出变量，通过交换数据进行运行状态监测并实时显示在组态王画面上，从而为维修人员提供指南。

4 设计内容

4.1 运行参数实时显示、监控

对提升机电控系统中如提升速度、提升高度、主电流、制动闸制动力4个模拟量变量和108个开关量变量，用设置模拟量输出和开关量输出的方式实时显示在上位机上。

4.2 开发设计提升机“开前状态”、“运行状态”两个画面

将提升机在待机和运行中所涉及的所有元件对系统的影响因素用指示灯显示出来（如图1～2），如果某些状态下某个元件工况正常则以“绿灯”显示，异常则以“红灯”显示并加“闪烁”提示，可直接将故障点筛选出来。

图1

图2

4.3 设计安装位置画面

将每个元件在控制盘的安装位置实时显示（如图3～4），可帮助维修人员快速寻找元件的位置和观察工作状况。以便于故障的处理。

图3

图4

4.4 故障查找按图索骥

设计故障查寻画面，对“开前状态”、“运行状态”中出现故障的元件，采用二级画面进一步显示。如：提升机起动时出现故障，电机送不上电，主回路换向器触点不吸合则“红灯”显示，此时可点击这一红色指示灯，出现一个二级画面，此画面涉及换向回路中的所有元件，并同时显示这些元件的当前状况、正常时应显示的状态、元件的安装位置、元件的接口位置、元件在电控图中的符号表示等信息，维修人员不论是否看懂梯形图和电气图，都可以按照画面中指示的元件位置找到故障元件进行处理。

4.5 设置提升运行系统的故障报警显示记录画面

对故障进行实时报警和历史记录（如图5～9）。

图5 换向器回路二级画面

图6 轻故障二级画面

图7 工作闸继电器二级画面

图8 安全回路画面

图9

4.6 利用计算机命令语言，设计运行动态显示画面(如图10)

如箕斗升降、装载，天轮旋转等。

图10

5 项目的先进性和推广应用价值

此工程的开发填补了目前在提升机PLC电控系统中利用计算机技术实现全面监控和故障查寻功能的空白，可在我集团公司各矿的提升机以及民用电梯的设备中广泛应用。

通过网络可实现远程数据访问，远程故障诊断等功能。

另外，过去一个好的维修工，要靠经验和记忆进行故障的快速查找。经验的积累要靠多次排除故障，总结经验和教训而得来，可PLC控制比过去的开关电路故障要少得多，单靠经验和记忆来提高维修技能，就显得周期太长。随着设备的不断更新，人员的流动以及人员素质的局限性，在每一个单位都存在好的维修工相对短缺问题。利用计算机技术，将电控原理简单化、明了化，从而减少对维修人员的要求，提高维护效率，无疑具有广泛的应用价值。