浅谈煤矿提升机的自动化控制

于秀娜

摘 要：煤炭工业是我国国民经济建设中的重要工业。煤矿提升机作为煤矿生产的重要设备，肩负着煤矿生产的安全使命。但是，我国还有一些煤矿企业仍然在采用传统的继电接触器控制系统来控制三相异步电动机，无法满足当前形势下的煤矿生产需求及安全生产标准。PLC作为现代工业自动化控制的主要手段，有着十分广泛的应用。本文首先介绍了煤矿提升机系统的组成，PLC的相关知识，重点论述了PLC在煤矿提升机自动化控制系统中的应用。

关键词：PLC；煤矿提升机；自动化

1 引言

作为煤矿的关键设备，煤矿提升机担负着煤矿的煤炭、研石、人员、材料和设备的提升和运送任务。它的运行对肩负着煤矿的安全生产。PLC作为现代工业用控制器，已经应用到了国民经济的各行各业。以PLC为核心的矿井提升机综合自动化控制系统，其技术性能好、事件处理快、可靠性高、维护调试方便且控制柜体积小，其交换的信息量大、传输距离远、外部接线大为减少，且实现了统一编程组态、集中控制、监视和管理。

2 煤矿提升机系统介绍

2.1 煤矿提升机

煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要提升和运输设备。从井下采煤工作面开采的煤炭，只有通过矿井运输与提升环节将其运到地面，才能加以利用。煤矿提升机主要从事以下工作：（1）将井下生产的煤炭运往井上（2）将掘进队开采出来的研石运往地面研石厂（3）运送下井人员（4）运送井下生产所需的材料、设备。

2.2 煤矿提升机系统发展概况

近年来随着科技的飞速发展，煤矿提升机的性能也在不断提高以适应新形势下的煤炭安全生产要求。90年代后，我国新建矿井从国外引进了一部分个数字控制的电力拖动系统，运行效果很好，但价格昂贵。国内相关行业科研单位和生产厂家也开始对提升机个数字控制技术进行研究开发，但绝大部分所走的技术路线是购买国外通用个数字控制器，然后自己组装调试，没有独立的知识产权。

3 PLC技术

3.1 PLC简介

PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的英文缩写，它是为了取代继电器逻辑控制回路而设计的综合了自动控制、微机技术与通信技术等发展起来的一种通用、新型的自动化控制设备。它的特点是结构简单、可靠性高、应用范围广、编程简单方便。

其用户程序由使用者按其设计要求，进行编制，用于被控制装置的运行。编程语言有梯形图、功能块、语句表三种。

3.2 PLC控制系统与传统继电接触器控制系统的比较

传统的继电接触器控制系统，是由输入设备（按钮、开关等）、控制线路（由各类继电器、接触器、导线连接而成，执行某种逻辑功能的线路）和输出设备（接触器线圈、指示灯等）三部分组成。这是一种由物理器件连接而成的控制系统。PLC的梯形图虽与继电接触器控制电路相类似，但其控制元器件和工作方式是不一样的。PLC梯形图中软继电器是由软件来实现的，不是真实的硬件继电器。

4 PLC控制煤矿提升机系统设计

4.1 PLC控制的煤矿提升机电力拖动方案

随着微电子技术和电力电子器件的发展，从上世纪80年代开始尤其是近年来，交-交变频器交流拖动电动机调速方式在矿井提升机上开始得到广泛应用。这种方案的运行效率高、控制性能好、体积小、维护量小，已逐渐成为现今一些大型矿井提升机传动方案的首选。

4.2 PLC控制系统

本系统以PLC为核心，由操作台和上位机通过PLC程序控制变频器带动电机，实现电机的正转、反转及速度调节。使对提升机的操作更加安全、高效。PLC控制系统装在主控柜和操作台，由主机、通讯板、高速计数模块、模拟量I/O板、数字量I/O板等硬件组成。设有主备两套PLC，一套PLC进行控制，另一套PLC进行辅助监听。当任何一套发生故障时，另一套能及时保护并发出命令使提升机实现安全制动。PLC的应用软件能完成提升机的验绳、手动、半自动、检修等开车方式的控制要求，完成提升机运行工艺要求的控制功能及各项安全保护。

5 结论

矿井提升机自动化控制的实现，是矿井提升机控制技术的进步。本文针对传统提升机存在的诸多缺点，设计了一套全新的提升机控制系统。将可编程控制器引入控制系统，新系统的启动、停止、安全保护和安全制动由PLC进行控制。随着数字控制技术的发展和PLC技术水平的提高，PLC技术在提升机控制系统中的应用会越来越广泛。

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