(湖南漣邵建設工程(集團)有限責任公司,湖南 長沙 410011)
PLC功能變得強大的同時,礦井系統(tǒng)借助PLC的控制功能,使用其日益強大的使用功能,在控制器PLC與變頻器的結合之后,使得控制線路簡化之后更加適應提升機的自動化控制需求。目前,大部分礦井的施工人員都希望能夠利用這種自動化控制的方法操控礦井的提升機,能夠得到非常良好的控制結果,從而為未來的自動化控制技術探討出一條新的發(fā)展思路。
(1)礦井提升機的動力裝置?;赑LC控制的提升機有變頻微調的效果,為了實現微調遙控控制系統(tǒng),就需要結合動力裝置與其他系統(tǒng)結合之后,完美地提升了提升機的整體功效,這一部分動力裝置系統(tǒng)主要包含了:主電機、減速器和滾筒,在底座的輔助之下,主電機負責電能供應,而后結合減速器的滾筒,提升了牽引動力系統(tǒng)的使用效能。從而能夠得到最核心的動力,完成人力、物力、物料之間的互通,并最終完成綜合運輸任務[1]。礦井提升機的主電機裝置是整個提升機的動力來源,這一動力源頭和控制監(jiān)視系統(tǒng)共同組成提升機的核心組件。
(2)液壓站所提供的制動力。在整個PLC提升機控制系統(tǒng)內,利用液壓站為提升機提供主要的制動力,制動力的作用,是保證整個礦井提升機能夠在安全可靠的保障之下工作,隨時控制過剩的動力,并且可以在安全標準的許可之下工作。制動力是動力的反作用力,也是整個PLC提升機控制系統(tǒng)不可忽視的部分之一。
(3)變頻調速器的能量供給單元。變頻調速器主要是采用微調的模式,加速PLC提升機控制單元的能量是一種強大的能量供給單元,可將輸入的公頻電能轉換為頻率可調節(jié)的電能。在PLC提升機中,這種變頻電源的重要作用是可以發(fā)布各類不同的控制指令,也是提升機運行過程中的控制方式之一,其作用是為了能夠對于提升機平穩(wěn)性加以控制,在對于現代提升機啟動作用良性提升的同時,達到了能夠快捷減速停車,并達成緊急制動之后的安全性。對于這些綜合控制因素和能量控制單元加以優(yōu)化,可以調配PLC提升機,也可以使PLC提升機的運行更為平穩(wěn)、高效。
(4)操作臺及控制監(jiān)視系統(tǒng)。操作臺是礦井內部系統(tǒng)的核心組件,這種組件單元能夠經過操作臺的設定給予礦井提升機建立新的控制命令,從而能夠保證提升機的啟動平穩(wěn)無停頓[2]。在給予提升機啟動命令或者減速命令的時候,所有的命令都是借助緊急制動等都是由控制核心所提出的,然后在監(jiān)控監(jiān)視系統(tǒng)的操作人員工作構成中,對于控制系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)的管理屬于專職監(jiān)視操作人員的工作職責,在監(jiān)控的作用之下,實現了完善工作狀態(tài)和監(jiān)控核心訴求的雙重目的,并且在不斷修正故障參數的同時,根據系統(tǒng)運行的狀態(tài)判斷礦井的提升機控制系統(tǒng)是否運行正常。
(1)啟動和停車功能。PLC是一種可編程的存儲器,在執(zhí)行內部邏輯命令所交辦的工作職責之后,能夠確保對于整個工作系統(tǒng)中的工作順序和步驟予以控制。一般控制系統(tǒng)比較注重對于系統(tǒng)內部的定時計數、算術運算等操作指令的預控制,嘗試將自動指令輸入到操作臺的指令進程中,能夠得到最終的輸出解決方案。當需要開機運行時,按下啟動按鈕,電源和變頻器之間的常開觸點隨即閉合,將380V三相動力電接入變頻調速回路之中。需要減速停車時,實現機械抱閘制動,從而最終使繼電器失電,觸發(fā)常開觸點的斷電功能,變頻器與動力電源相脫離,實現停車的目的。啟動和停車的環(huán)節(jié)是PLC提升機的基礎性環(huán)節(jié)在啟動之后才能夠實現各類系統(tǒng)的功能,而停車時也應該注意安全和穩(wěn)定的運行,不能盲目冒進,啟動是為了下一步的提升和下放做基礎,而停車功能則是在完善所有的工作步驟之后找到維護社會安全的具體方法。
圖1 變頻PLC調速主電路圖
(2)提升和下放功能。在控制回路中利用繼電器K1觸發(fā)長閉觸頭,控制反轉繼電器K2,這樣做的目的是為了觸發(fā)正傳繼電器K1線圈,從而完成提升和下放的循環(huán),要下礦井的工人來到井口之后按下下降按鈕,繼電器K2閉合就利用變頻器的相連,使電機反向下置,與此同時形成下降閉鎖過程,而按上上升按鈕時,K2再次吸合K1回路斷開,形成向上的閉鎖環(huán)境。如此反復循環(huán),就能夠利用繼電器的長閉觸頭閉合現象為下一步提升做準備[3]。提升和下放的功能主要是利用繼電器常閉觸頭閉合,不斷的為下一次的提升做準備,這也是礦井提升功能的核心技術所在,通過一次又一次的提升和下放,完成整個提升機系統(tǒng)完善的應用。因此,在研究中常常將提升和下放功能作為日?;A的運行功能看待。
(3)公頻和變頻轉化功能。公頻和變頻之間的轉化目的,是為了使電機轉速保持在公頻或者變頻故障出現之后能夠靈活地實現自由切換,為了保證工作狀態(tài),常常在變頻調速運行提供了基礎。在轉化中,繼電器KM2得到電能,KM3電能剝奪,為了能夠利用公頻和變頻完善提升機電機的效能,常常使用KM2實現閉合觸點的全開功能。通過并跨變頻器和連接電機共同發(fā)揮作用,技術人員一般會經過技術測試,使用變頻器介入調速回路,并且接受自動操作臺的監(jiān)控。但是如果當變頻器出現了故障,就需要對于電機實現電動式的自動調節(jié)。當調節(jié)機制發(fā)生作用的時候,KM3進入公頻,電機的工作狀態(tài)、故障狀態(tài)和故障排除狀態(tài)會因為操作系統(tǒng)的差異呈現出不同的特點[4]。KM3閉合、KM2斷開,電機進入公頻狀態(tài)。公頻與變頻之間實現快速轉換功能,基于電機電動制動公頻按鈕,使KM2斷開、KM3閉合,并來回往復循環(huán)。完成了基于PLC控制系統(tǒng)所參與的轉換,在檢修的時候非常有助于延長轉換結果,實現有效地故障排除。
(4)借助PLC控制完成保護監(jiān)視功能。PLC的一個重要功能就是保護及監(jiān)視功能超輕的監(jiān)視效果,能夠參與整個提升機在上行和下行時的過程監(jiān)視,通過實時的速度監(jiān)視找出故障,控制礦車的形成,并完成過載監(jiān)視和過載處理。在整個監(jiān)視過程中,有幾個非常重要的問題是需要加以重視的:第一、過程保護和監(jiān)視之間的關系非常密切,在礦井口的安全井口處,經過測算,可以選取安全距離安裝常見的開關,這樣能夠保證礦車的故障發(fā)生,或者操作失誤的情況發(fā)生時,安全顯示傳感器會對于常用的PLC控制執(zhí)行指定動作。當故障發(fā)生,系統(tǒng)會因為過載作用自動實現聲光電的報警處理。松繩保護,是采用最簡單的細繩和常見開關,釋放鋼絲繩到制定的距離,使其自動垂直,然后等待起架礦車的軌道運行進入正軌。如出現松聲線像高絲繩將會松弛下垂沉降,司機將會在這種情況之下自動停止轉向或直接停車檢修故障,避免安全隱患。這種非常迅速的保護,能夠完成提升過程中的各類安全回路動作,從而將過載保護與提升機的損壞預警相聯系,保護提升機不被損壞。潤滑油壓力過高或過低都會影響液壓站濾油器的堵塞及油的溫度,提升位置發(fā)生了潤滑油壓力,監(jiān)視器上可以直接顯示故障數據并點亮相應信息,司機可以在最短的時間之內找到提升位置的故障,并在完成提升機工作內容之后,判斷故障的接觸情況,之后在故障徹底清除并處理之后,自動安排下一步工作環(huán)節(jié)的新任務。故障和提示信號互相聯系,司機及時的發(fā)現故障、避免安全隱患。有時提升機可能面臨過載的具體情況,一般而言,過載狀況是不可避免的,如果已經出現了過載,就需要利用熱繼電器與安全控制回路達成串聯使用狀態(tài)。為了能夠在電機負荷過重之后避免電機出現阻塞或者故障的情況,可以采用回路串聯的情況加以規(guī)避。也就是說,為了避免這一情況造成安全隱患,使用熱繼電器達成觸發(fā)長閉觸點的最終目的,借助提升機安全回路斷開的操作,以保護提升機不因為過載的情況被破壞,并立刻提醒司機意識到過載問題。第二、雖然做了大量的準備工作,但提升機常常還會因為一些瑣碎的故障,導致出現階段性的中途停車問題,此時維修相當困難,使提升機處于減速狀態(tài)停車現象。發(fā)生這些故障時應該迅速排除,司機應確保繼續(xù)開車后的方向正確,保持低速緩行,由井口發(fā)出開車信號之后,司機才可以高速開車,這樣做是為了保證提升機在運行過程中的安全,整個礦井停電的時候,PLC控制系統(tǒng)能夠實現提升機的安全制動效果,并且能夠在提升機快速運行之后利用運行后備保護力量,備用電能將會上線。從而保證礦井提升機繼續(xù)安全穩(wěn)定運行,實現安全操作。
PLC自動控制系統(tǒng)可采用軟件實現編程目的,這種編程方式促使信息之間達成頻繁交流。通過信息的交換,杜絕控制器的常見弊端,同時發(fā)揮PLC的強大控制功能。這樣的控制系統(tǒng)能夠在更大的范圍內進行提升機的安全保護效果,對于礦井提升機的保護作用是完善其自主運行穩(wěn)定性、可靠性的保障。