摘 要：以往使用的設(shè)備，因為使用時間長，當(dāng)時的技術(shù)有限，難以對現(xiàn)在的工作需求給予滿足，所以需要進(jìn)行改造。礦井主井提升機(jī)綜合后備保護(hù)系統(tǒng)的安全制動信號、減速信號，在主控系統(tǒng)安全回路以及減速回路的串入，會使設(shè)備具備更強(qiáng)的性能。因此，本文針對礦井主井提升機(jī)綜合后備保護(hù)系統(tǒng)的改造做出了詳細(xì)的探究。

關(guān)鍵詞：礦井主井提升機(jī);綜合后備保護(hù)系統(tǒng);改造

1 礦井主井提升機(jī)綜合后備保護(hù)系統(tǒng)的改造分析

某礦山企業(yè)，年產(chǎn)煤300萬t。其中，主井提升絞車，對多繩摩擦式落地提升絞車進(jìn)行了應(yīng)用，有4.5m的滾筒直徑，拖動依靠的是1500kW的直流電機(jī)。在整個礦井當(dāng)中，主井提升系統(tǒng)是保障生產(chǎn)必不可少的要道，運(yùn)行的穩(wěn)定性直接聯(lián)系著之后的安全生產(chǎn)等工作。提升機(jī)老后備系統(tǒng)的綜合后備保護(hù)為M12-3B，已經(jīng)運(yùn)行了很多年，單片機(jī)控制是其核心，沒有較高的控制精度，對于參數(shù)的修改也有一定的困難，配套設(shè)備開始老化，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行存在非常大的安全隱患，所以要對這一設(shè)備進(jìn)行改造，使其性能以及安全性等得到升級。

完善改造之后的系統(tǒng)，對KHTI-19進(jìn)行了應(yīng)用，使得提升機(jī)綜合后備保護(hù)有了很大的提升，主機(jī)的使用為更加成熟的工業(yè)自動化控制技術(shù)以及全新的機(jī)構(gòu)類型，包括西門子PLC、西門子TP等電路模塊，優(yōu)勢為對于數(shù)據(jù)的顯示非常直觀，參數(shù)修改的過程更加便捷，程序設(shè)計沒有較大的困難，無論是穩(wěn)定性還是安全性都十分理想。其中，對人機(jī)界面觸摸屏進(jìn)行了使用，與廉價的數(shù)碼管性能向比較，更加直觀、方面。此外，應(yīng)用的傳感器為技術(shù)已經(jīng)非常成熟的霍爾效應(yīng)和干簧管傳感器技術(shù)，性價比比較高?？傊槍υ撗b置進(jìn)行的改造，在品質(zhì)、性能、安全性等眾多方面都有了很大的提升，有益于將可靠、安全運(yùn)行進(jìn)行提升。

2 工作原理

對于KHTI-19的使用，核心便是PLC的主機(jī)以及外圍傳感器構(gòu)成，屬于數(shù)字提升行程控制系統(tǒng)，具體的工作原理圖，如圖1所示。

2.1 速度以及行程檢測

KHTI-19型提升機(jī)綜合后備保護(hù)，計算速度以及行程，需要由磁鋼和雙霍爾探頭以及主機(jī)完成，具體的計算公式為：

2.2 后備保護(hù)各保護(hù)功能的原理分析

2.2.1 深度指標(biāo)器失效保護(hù)

滾筒轉(zhuǎn)動信號由提升機(jī)綜合后備保護(hù)當(dāng)中的PLC接收之后，會依照單位時間對脈沖個數(shù)獲取，進(jìn)而計算容器的實時速度。當(dāng)深度指標(biāo)器轉(zhuǎn)動信號由PLC接收之后，會結(jié)合時間單位對脈沖個數(shù)的獲取，計算出深度指示器絲杠的轉(zhuǎn)動速度，這樣兩項速度會在PLC當(dāng)中有所比較，如果比較之后的結(jié)果或PLC沒有對深度指示傳感器檢測的速度信號進(jìn)行獲取，則視為深度指示器沒有發(fā)揮作用，出現(xiàn)失效。深度指示器發(fā)生失效故障時，PLC需要對提升容器是否進(jìn)入到減速段進(jìn)行判斷，如沒有步入到減速段會有聲光報警發(fā)出，以便給司機(jī)提示。如果已經(jīng)進(jìn)入到減速段，后備保護(hù)安全繼電器當(dāng)中的輸出節(jié)點會與主控系統(tǒng)的安全回路斷開，進(jìn)而對安全制動進(jìn)行應(yīng)用，并將聲光報警發(fā)出。

2.2.2 減速段逐點監(jiān)視保護(hù)

減速段具體在2到6點的范圍內(nèi)。后備保護(hù)減速段逐點監(jiān)測保護(hù)會對提升機(jī)減速段取若干個監(jiān)測點，其中包括：3監(jiān)測點、4監(jiān)測點、5監(jiān)測點和6監(jiān)測點。依照《煤礦安全規(guī)程》當(dāng)中提出的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)定，提升機(jī)中的減速計算，需要明確3到6的過速值，其中3點的過速值為v1、4點的過速值為v2、5點的過速值為v3、6點的過速值為v6。3-6，4個點在PLC當(dāng)中設(shè)置為中斷點，提升容器的具體行程為3-6時，相對應(yīng)的行程值便會開啟中斷子程序，該程序會對提升容器的實際速度以及經(jīng)過詳細(xì)計算獲取得過速值v1-v4進(jìn)行檢測，之后實施比較，一旦提升容器當(dāng)中的實際速度大于了設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，后備保護(hù)安全繼電器中的輸出節(jié)點便會與主機(jī)系統(tǒng)中的安全回路斷開，進(jìn)而對安全制動進(jìn)行開啟，同時會有聲光警報發(fā)出。

2.2.3 等速段超速保護(hù)

提升機(jī)在步入等速段運(yùn)行之后，后備保護(hù)檢測提升容器的具體運(yùn)行速度以及結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》計算出來的等速段超速值會開展比較，一旦運(yùn)行速度大于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)超數(shù)值，便說明為等速段超速，這時后備保護(hù)安全繼電器中的輸出點會與主機(jī)系統(tǒng)中的安全回路斷開，進(jìn)而對安全制動進(jìn)行開啟，并有聲光報警發(fā)出。

2.2.4 減速點雙線保護(hù)

將后備保護(hù)減速開關(guān)，在井筒當(dāng)中安裝。在減速開關(guān)有安裝的控制磁鋼經(jīng)過時，減速開關(guān)會輸出一脈沖給后備保護(hù)主機(jī)，后備保護(hù)便可以對提升機(jī)是否進(jìn)入到減速狀態(tài)進(jìn)行判定。這一過程中，提升主控系統(tǒng)減速點，無論是否有動作，后備保護(hù)都會向主控系統(tǒng)當(dāng)中的減速回路輸出信號，使其開啟自動減速。

2.2.5 過卷保護(hù)

后備保護(hù)裝置其中的PLC會向絞車滾筒當(dāng)中安裝的傳感器輸出A、B脈沖，并開展累計計算。在后備保護(hù)主機(jī)當(dāng)中，會對正、反向過卷保護(hù)的設(shè)定動作是進(jìn)行預(yù)設(shè)，開展檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)箕斗行程大于正常卸載位置的0.5m時，便判定為過卷事故，那么后備保護(hù)安全繼電器當(dāng)中的輸出節(jié)點會與主控制系統(tǒng)中的安全回路進(jìn)行斷開，進(jìn)而對安全制動進(jìn)行開啟，并有聲光警報發(fā)出。

2.2.6 限速保護(hù)

在距離上井口卸載停車位置的5m處，需要對2m/s的限速保護(hù)接近開關(guān)進(jìn)行安裝，這樣提升容器當(dāng)中設(shè)置的控制磁鋼在對這一裝置經(jīng)過后，后備保護(hù)會主動對提升機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行查看，判定其是否大于設(shè)定值，一旦運(yùn)行速度超過了設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，則斷定為2m/s限速保護(hù)動作，這時后備保護(hù)安全繼電器當(dāng)中的輸出節(jié)點會與主控系統(tǒng)中的安全回路主動斷開，進(jìn)而將安全自動開啟，并有聲光警報發(fā)出。

2.3 改造結(jié)果分析

在對該系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，通過KHTI-19型提升綜合后備保護(hù)系統(tǒng)，產(chǎn)生的優(yōu)勢非常突出，例如有著較快的運(yùn)算速度且智能化比較高，有一定的抗干擾能力，觀看更加直觀方便，采用了全中文液晶顯示屏等，無論是性能還是可靠性，與之前相比都有非常大的優(yōu)化。最關(guān)鍵的一點還包括，提升機(jī)后備保護(hù)與提升機(jī)電控系統(tǒng)保護(hù)對雙線保護(hù)進(jìn)行了構(gòu)建，這樣提升機(jī)的安全運(yùn)行便有了更高的可靠性。

3 結(jié)語

總之，在對這一系統(tǒng)進(jìn)行改造之后，系統(tǒng)的運(yùn)行無異常情況，保護(hù)以及減速回落并沒有任何誤動作情況發(fā)生，KHTI-19型提升機(jī)后備保護(hù)與主機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)對雙線保護(hù)進(jìn)行了構(gòu)建，其中PLC屬于KHTI-19型提升機(jī)后備保護(hù)的控制核心，特征為運(yùn)算精度理想、穩(wěn)定性強(qiáng)，這些裝置對提升系統(tǒng)的安全運(yùn)行給予了更加高的保障效果。

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作者簡介：

李彥峰（1977- ），男，山西長子人，2012年1月畢業(yè)于山東交通學(xué)院機(jī)電一體化，高級技師，現(xiàn)工作單位：潞安集團(tuán)李村煤礦四大件科，從事機(jī)電管理工作。