PLC技術(shù)在煤礦提升機(jī)上的應(yīng)用

　　煤礦提升機(jī)在煤炭的生產(chǎn)過(guò)程中起著非常重要的作用，是機(jī)械與電氣連接的橋梁，煤礦提升機(jī)是通過(guò)電機(jī)來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力，通過(guò)機(jī)械手臂帶動(dòng)鋼絲從而牽動(dòng)容器進(jìn)入井筒內(nèi)，進(jìn)行兩點(diǎn)之間的工作，在礦井和地面之間起著很重要的連接作用。煤礦提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不僅影響著工作效率，而且還關(guān)乎著礦井下工作人員的生命安全，因此必須要有一個(gè)安全可靠的設(shè)計(jì)方案來(lái)保障煤礦提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　1 提升機(jī)發(fā)展歷程
　　我國(guó)內(nèi)的煤礦提升機(jī)大多是采用繞線式異步電機(jī)拖動(dòng)，這種繞線式異步電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)是在電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中接入可以調(diào)節(jié)的電阻，然后利用電機(jī)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的差速來(lái)達(dá)到調(diào)整速度的作用。這種控制技術(shù)對(duì)于硬件設(shè)備的要求不高，但是對(duì)于能耗的消耗比較高，低速情況下沒(méi)有足夠的動(dòng)力，穩(wěn)定性不高，設(shè)備的壽命也比較短，在工作的過(guò)程中精確性較差。然而我國(guó)的煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，提升機(jī)的工作量比較繁重，啟停頻繁，這種操作系統(tǒng)大多是采用繼電器和主令開(kāi)關(guān)相互組合，在具體的工作過(guò)程中，由工作人員人工傳遞操作信號(hào)，這種操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，至今還有很多礦井在延續(xù)這種工作方式。但是這種煤礦提升機(jī)的控制系統(tǒng)也存在很多的缺陷，比如在工作過(guò)程中，由于人工判斷操作過(guò)程，比較容易出現(xiàn)判斷出錯(cuò)的事故;而且這種操作系統(tǒng)由于過(guò)于簡(jiǎn)單，沒(méi)有聯(lián)鎖保護(hù)，也比較容易出現(xiàn)誤操作的事故。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外首先將PLC可編程控制器帶入到了煤礦提升機(jī)的使用中，緊隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也將計(jì)算機(jī)的監(jiān)視系統(tǒng)帶入了煤礦的施工過(guò)程中，使得煤礦的設(shè)備全部自動(dòng)化，PLC變頻技術(shù)也能夠起到節(jié)能的作用，從而使得煤礦工作效率變高，增加了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)的煤礦提升機(jī)大多是使用TKD電控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)相對(duì)于PLC控制系統(tǒng)還是存在一定的差異的，我國(guó)所使用的這種控制技術(shù)，精度較低，能耗較大，穩(wěn)定性和安全性都較低，針對(duì)于此和我國(guó)的基本國(guó)情，設(shè)計(jì)出了一套符合我國(guó)實(shí)際情況的煤礦提升機(jī)控制系統(tǒng)。
　　2 基于PLC控制的煤礦提升機(jī)控制系統(tǒng)
　　采用PLC控制技術(shù)的煤礦提升機(jī)在工作過(guò)程中和繼電器控制系統(tǒng)有很大的不同， PLC控制技術(shù)是將輸入輸出設(shè)備直接和其控制系統(tǒng)相連，然后進(jìn)行可編程的系統(tǒng)編譯，根據(jù)工作需要和實(shí)際情況編寫(xiě)不同的控制代碼，從而達(dá)到工作目的。而且如果將原來(lái)的繼電器控制的電器、線路全部進(jìn)行替換，通過(guò)PLC控制技術(shù)，可以提高其運(yùn)行速度并且減少系統(tǒng)的占有空間，從而提高其系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率。與此同時(shí)，PLC控制技術(shù)還可以延伸出很多的功能模塊，可以增強(qiáng)其工作的多樣性和安全性。PLC控制技術(shù)的動(dòng)力部分主要包括了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、制動(dòng)設(shè)備和卷筒，液壓可以提高煤礦提升機(jī)的工作儲(chǔ)能，可以提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力。PLC控制系統(tǒng)還可以通過(guò)變頻調(diào)速來(lái)改變頻率和電壓，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速?？偣卜譃椴僮髋_(tái)和監(jiān)控臺(tái)兩個(gè)控制臺(tái)，這兩個(gè)控制臺(tái)相互協(xié)調(diào)，前者可以控制速度和制動(dòng)設(shè)備，還可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)煤礦提升機(jī)的正常工作。后者可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其煤礦提升機(jī)的各種重要參數(shù)以及控制狀態(tài)，是一個(gè)很好的安全保障，可以提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的設(shè)備故障，從而進(jìn)行維修。與此同時(shí)，控制臺(tái)還可以?xún)?chǔ)存以往的設(shè)備數(shù)據(jù)，可以追溯以前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。應(yīng)用了PLC技術(shù)的三菱FX2N系列在具體的工作過(guò)程中體現(xiàn)出了很好的作用，具有較快的速度，通信能力也比較強(qiáng)，擴(kuò)展性也很強(qiáng)。煤礦提升機(jī)的變頻器也采用了FR-A500通用變頻器，安裝了JR1590三相異步電動(dòng)機(jī)，具有較強(qiáng)的性能，功率可以達(dá)到260千瓦。整個(gè)PLC控制系統(tǒng)也是連接了380V的交流電壓，還安裝有聲光報(bào)警回路、制動(dòng)裝置回路、安全回路。聲光報(bào)警系統(tǒng)可以在變頻器發(fā)生故障后可以隨時(shí)報(bào)警;制動(dòng)裝置回路可以應(yīng)用在系統(tǒng)的安全制動(dòng);安全回路可以在煤礦提升機(jī)出現(xiàn)故障的瞬間切斷電源，從而避免出現(xiàn)更大的安全事故。
　　3 煤礦的開(kāi)采
　　在進(jìn)行煤礦的開(kāi)挖之前，要對(duì)開(kāi)采面進(jìn)行充分的采動(dòng)，最大的傾斜值不能超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，還要時(shí)刻注意其曲率變形值、最大水平變形值。在開(kāi)采的過(guò)程中還要對(duì)周?chē)匦芜M(jìn)行充分的調(diào)研，設(shè)計(jì)合理的開(kāi)采方案，保障后期施工的安全，對(duì)于開(kāi)采后的地表變形情況還要進(jìn)行充分的計(jì)算，將計(jì)算好的的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，對(duì)于具體的生產(chǎn)前和生產(chǎn)過(guò)程中的地表建筑物具有重要的指導(dǎo)意義。提前做好建筑物的加固處理和開(kāi)采過(guò)程中的監(jiān)護(hù)措施，保障生產(chǎn)安全，降低經(jīng)濟(jì)損失。