张新涛

（山东省招远市金亭岭矿业有限公司，山东 招远 265400）

基于金矿提升运输设备机电控制的关键技术研究

张新涛

（山东省招远市金亭岭矿业有限公司，山东 招远 265400）

提升运输设备在金矿开采当中的作用十分关键，这就要求设备能够安全可靠的运行。基于此，本文对提升运输设备机电控制系统的发展进行了分析，同时对基于PLC的提升运输设备机电控制的关键技术进行了总结，以供参考。

金矿；提升运输设备；机电控制；PLC；关键技术

0 引言

提升运输设备的安全稳定运行意义重大。自动化控制系统技术的快速发展为提升运输设备的发展提供了极大的助力，同时对于提升运输设备的安全稳定运行发挥着积极作用。下面着重针对金矿提升数设备的机电控制进行研究，对其关键技术进行探讨。

1 提升运输设备机电控制系统的发展

关于提升运输设备的机电控制技术经历了多个时期，第一代的控制系统以继电器为核心进行控制，第二代控制系统采用分离元件进行控制，第三代采用模拟电路控制，现阶段进入第四代控制系统——微电子数字控制系统。这也是现代科学技术飞速发展的必然趋势，特别是自动化控制技术的发展，在矿山提升运输设备机电控制当中的应用，使提升运输设备的机电控制有了质的飞跃。

提升运输设备在金矿生产过程当中十分重要，是金矿生产运输的关键设备，提高其机电控制系统性能，将直接影响矿山生产安全及效率，同时也是矿山提升机发展的重要表现。现阶段，在我国很多矿山上的提升机设备的动力系统以1000kW以下交流异步电机为主，基于这种动力系统，传统的机电控制系统暴露出来的最显著特点就是调速能力差，能耗大且控制精度低，监测及安全保护不完善，可靠性、安全性较低，后期维护投入大，运行经济性较差。

微电子技术的发展，使得这些问题得以改观。国外在70年代，便开始在提升机的机电控制中应用微电子技术，使矿山提升运输有了质的飞跃，表现在以下几点。其一，微机控制提升工艺过程。微机使用灵活，功能强，运算速度快，在交流变频装置当中，对提升工艺过程而言，比较容易实施实时监控现实，且具备诊断功能。其二，控制提升过程。对于提升过程的控制，其本质就是控制提升机的位移，对控制精度要求高，需要保证运输容量在准确位置停车。微机控制可通过传感器采集信息，自动控制位移，并进行保护，目前控制精度误差在2cm以下。其三，监控提升过程。采用微机控制可实现对提升过程当中各种工况下的参数、设备运行、各传感器的监视，实现故障诊断，提前发现可能出现的故障并处理，提高设备的安全可靠性。其四，安全回路。这是微机控制当中的关键环节，使设备在出现故障时，使提升运输设备进入安全保护状态，这是确保人员及设备安全的最后一道屏障。

2 基于PLC的机电控制系统

2.1 PLC

PLC可编程逻辑控制器，在自动化生产领域当中的应用十分广泛。以微电子技术为核心发展起来的PLC作为自动控制装置，专门为工业环境下的应用而设计，采用可以编制程序的存储器，用来执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数及运算等指令。并通过数字或模拟信号实现对现场控制装置的自动化控制，可对各类机械设备及生产过程进行自动控制。

2.2 机电控制装置要求

提升运输设备包括多水平提升及单水平提升系统，但无论是单水平还是多水平系统，其运作方式都是循环往复，且较为固定。而就单水平提升与多水平提升来说，区别在于运动距离，单水平提升的运动距离是相同的，而多水平提升则不一定。基于此，对提升运输设备几点控制装置有如下要求：四象限运行；调速性能好；能够控制加速、减速并使其大小符合相关要求；易于转换工作方式；加速及减速需平稳，需要可靠的速度给定设备；具备故障检测、设备监控、信号报警、安全连锁、闸控设备，确保提升运输设备运行安全可靠。

2.3 基于PLC的提升机运输设备机电控制系统关键技术

2.3.1 工艺控制

PLC的编程十分方便，且灵活完善，在工艺流程的控制当中，使用逻辑关系指令进行模糊控制，通过变频器实现异步电机的调频控制。同时以PLC为核心通过工业以太网连接管理计算机与现场控制装置，采用多重连锁以及可靠的检验，组成性能良好且完善的控制及监视系统，实现提升运输设备工艺过程的自动化控制。

2.3.2 行程控制

利用PLC可实现提升机的位移控制，确保停车位置准确。值得一提的是在工艺允许时，对于副井提升，考虑到人员的感受，尽量采取无爬行控制。同时，为控制设备及钢丝绳的动态冲击，以及减少对电网的冲击。一般可利用PLC的定时功能，设定定时加速度控制，并根据现场工况进行调整。

2.3.3 监控系统

对提升运输设备的监控，关键是要监视减速段是否出现超速及过卷和等速段是否超速。以PLC为核心的电子式装置和井筒开关便可实现对上述工况的监视。同时根据添加的传感器，可实现多设备的故障诊断，以及运行情况监视等功能。

2.3.4 制动系统

实现对制动系统的监控，同时要保证制动系统的安全可靠运行，以及对相关液压站的控制。该功能与安全回路的技术要求类似，一般通过两台PLC构成监视及控制系统，一旦有一台PLC出现故障，另外一台PLC依然可以保证制动设备的安全可靠运行，且可实现两台PLC间的相互监视。

2.3.5 安全回路

安全回路使设备在故障时进入安全保护状态，能够实现故障报警、事故停车、紧急停车，同在完成后闭锁系统。基于此安全回路的故障检测及监视功能必须要完善，且性能强大，确保一旦出现故障能够保证安全制动的准确实施，防止故障造成难以估量的损失。

3 结束语

在微电子技术的发展推动下，金矿提升运输设备机电控制得到了快速发展。特别是PLC的运用使得提升运输设备的工艺进入自动化生产领域，对于提升运输设备的安全可靠运行作用显著。基于此，本文对金矿提升运输设备机电控制系统的发展进行了阐述，同时对该系统的关键技术进行了分析，以期能够对金矿开采提供一些指导意义。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.175