基于PLC的矿井提升机电控系统探讨

胡书华　邱宜天

摘 要：文章首先对PLC技术进行简单介绍，然后分析矿井提升机对电控系统的要求，最后对基于PLC技术下的矿井提升机电控系统进行具体的分析。寄希望对我国矿井提升机电控系统功能的增强和发挥提供一定的帮助。

关键词：PLC；矿井提升机；电控系统；要求

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.125

1 PLC技术概述

PLC技术就是可编程控制器技术，是通过计算机微处理器为核心技术的计算机技术。PLC技术为了实现各种功能的控制，需要在运行前进行编程，然后存储在计算机内部存储器上，通过对电子程序的相关操作来运行编程的数据运算和技术，从而完成客户所要求的指令。在运行过程中，通过数字键的外部输入或者输出，控制其他种类的机械和生产过程。

2 矿井提升机对电控系统的要求

矿井提升机在矿产生产中发挥了至关重要的作用，电控系统作为矿井提升机的动力来源，其重要性不言而喻。因此，矿井提升机对于电控系统的要求也是多方面的，主要包括以下一些内容[1]：

2.1 加速和减速需符合规定

矿井提升机的加速和减速过程都是由电控系统控制的，为了安全起见，电控系统的加速度和减速度需要满足我国现行矿山安全生产规范，在实际控制中，矿井提升机不能超过限制范围。

2.2 调速功能需方便灵活

矿井提升机运行过程是比较复杂的，因此要求电控系统能够方便灵活地对矿井提升机运行的各个阶段的速度进行调节，从而保证矿井提升机的各个阶段能够平稳提升运行。

2.3 需要具有过硬特性曲线

在矿井提升机运行过程中，由于矿井情况复杂，每次提升过程中负载也会有所不同。为了适应矿井提升机不同负载情况下平稳运行的需求，要求电控系统能够维持速度的恒定，当负载差异过大造成速度骤然降低时，为了保证提升机正常运行，电控系统必须能够立刻做出反应，安全制动停止移动，从而保证提升机自身的安全性。

2.4 要有易于转换的工作方式

在矿井提升机正常运行生产过程中，需要用到多种工作方式。一个生产的完成可能需要各种工作方式之间进行相互的转换，如半自动状态转为手动状态或者自动状态转为半自动状态等等。

2.5 实现自动化控制

随着科学技术的发展，机械设备的操作越来越追求自动化控制，这对于工作效率的提高是大大有利的。因此，对于矿井提升机来说，其电控系统也应该具备自动化控制的功能，另外还需具备相应的联锁和安全保护功能，保证系统运行的可靠安全与稳定。

3 基于PLC的矿井提升机电控系统分析

3.1 基于PLC的矿井提升机电控系统的特点[2]

基于PLC的矿井提升机电控系统基本上是能够满足上述的要求，通过可编程控制器能够完成上述要求下的较为复杂的控制功能，甚至更多功能。因此PLC电控系统一般采用了较为先进的技术设备，在程序的设计上虽然简单但却灵活方便，能够让各项操作顺利进行。在保护措施方面，也拥有完整的措施系统，能够有效抵抗干扰，因此具有高度的可靠性。这是目前PLC矿井提升机电控系统的在实现自动化进程中的基本特点。

3.2 PLC下矿井提升机电控系统具体分析

基于PLC的矿井提升机电控系统由：信号系统、矢量变频调速系统、上位机系统以及冗余PLC控制系统。下面对四个系统进行简单介绍[3]。

（1）信号系统。信号系统是PLC电控系统中信号采集和主令控制的主要系统，采用的一般是分布式I/O ET200，在实际运行中，通过通讯电缆的方式分别与冗余式现场总线和远程站进行联系，进而实现信号系统对各个水平装卸站的控制。

（2）矢量变频调速系统。变频调速系统是电控系统的核心基础，借助该系统能够实现对交流电动机转速的控制。而矢量变频调速控制技术在传统直流传动系统的基础上，具有更大的优越性，更能适应需求。表1是传统直接转矩控制与矢量变频控制的性能与特点[4]的比较。

（3）上位机系统。上位机系统主要是负责对系统运行状态进行监视，具有故障自动报警、数据自动记录的功能。因此在该系统中需要装载组态软件并且以工控机为支撑。另外还可以通过WEB发布功能实现远程计算机的监控。

（4）冗余PLC控制系统。该系统也是PLC电控系统的核心部分，主要是主令控制设备的运行，对矿井提升机形成的安全进行保护，速度进行调节。利用冗余型PLC而非单一PLC控制系统能够有效提高系统的可靠性，保证矿井在故障状态下也能正常生产。

4 结束语

PLC技术主要是对数据采集、逻辑控制以及过程控制等项目进行综合控制，常见于工业生产运行中。基于PLC的矿井提升机电控系统能够高效率地完成矿井的实际工作，大大节约能源，保证设备的稳定性和可靠性，这是值得推广的。

参考文献：

[1]王建庆.基于PLC的矿井提升机电控系统分析[J].科技视界，2015（07）：232，264.

[2]杨海龙.基于PLC的矿井提升机电控系统的研究[J].数字技术与应用，2014（06）：16.

[3]郭春楠.采用PLC控制方式的矿井提升机电控系统[J].信息通信，2013（01）：289-290.

[4]黄晋伟.PLC技术在我国矿井提升机电控系统中的应用[J].河南科技，2013（05）：110.endprint