陈晅

（皖北煤电集团，安徽 宿州 234000）

电气自动化控制技术作为矿山运输的关键设施，提升机控制系统的稳定性和安全性关系到整个煤矿方的安全。结合煤矿安全规程的要求，矿井应采用动态控制系统对煤矿进行改造。本文分析了PLC控制系统的硬件和软件，设计并实现了基于PLC的矿井监控系统，针对硬件和软件设计以及基于PLC的矿井机电控制系统的检测进行了分析，旨在提高矿井机械的工作效率和矿井生产的安全性。

1 煤矿提升机制动系统现状分析

1.1 提升机分析

在煤矿和有色金属矿山中，矿山升降机是煤矿场地的主要运输设备。提升机系统很复杂，需要连接到不同的控件进行总体的控制。井道升格系统虽然有安全对策，但是由于工作环境不在每个项目中，尽管有供应链的安全措施，机械零件和零件的工作都会减少。这是由于系统的非自动功能的缺点造成的。人的行为会影响安全、会影响监视和控制，从而降低安全性能。运行中发生的故障依然存在。由于一部分零件的机能不足，很难把握升级和系统的运行，因为没有按照既定路线运行，所以也有发生故障的情况。主要由煤矿提升机制动电气控制系统，有效通过转速控制电机的运行。加强对升降机电控系统的研究，是自动化技术不断发展的重要课题。同时，对提高能力和方法、对电传方式也有新的要求。对于提高水平的机器，有优秀的提高水平能力和高使用性能，对于电动传动系统，能迅速进行正转运动和逆转运动，能够正确地制动，要求高性能等。

1.2 提升系统当前现状分析

两者之间的相互配合是完整的，但是煤矿提升系统这一过程的改进是比较复杂的，因此，在改进过程中也存在一些不足，主要问题是控制精度不正确，另一个问题是自动更新机械的位置实现精度控制。一般来说，操作指南并不能保证提升机的安全，这是一个明显的过加速过程。安全没有保障。虽然在加速和减速阶段这种提升是明显的，但接触器频繁动作，噪声增大，接触器的寿命影响失效概率。传统升降机不是自动的，是人工操作的。随着接触器的故障发生对旷工的生命安全造成一定的威胁。另一个问题是通过是抵制能耗控制模式对提升系统进行改造，但是，升降机升格减速过程中，整体能源消耗过高，对企业来说，能源消耗过高和直接企业的经济效果。

1.3 PLC自动化提升机制动系统电控装置

为了改进矿井PLC的电气控制系统，PLC的控制系统主要是对提升机进行控制和保护。数据工作过程中的一致性、响应、通信、控制和控制网络。特别是应急电控系统的设计，为了提高系统的运行能力，提升电梯电控系统提高控制系统安全性的重要组成部分。通过系统的逆变器和处理器对提升机进行速度控制。电气控制系统的所有组成部分，包括PLC、电阻控制。为了完善PLC矿井电机控制系统，PLC主控系统控制提升机的标高，并进行相应的保护，PLC辅助控制系统体现了协同工作的价值。在运行过程中，主控和副控之间耦合网络通信交互数据，实现双线控制和相互监控，提高系统安全性。特别是对于控制系统，必须设计紧急驾驶功能。电气控制系统是矿井提升机的核心，电气控制系统由变频调速系统和核心处理器控制，运行的核心处理器是S7-300PLC。电气控制系统的总体配置包括PLC控制箱、制动电阻柜、操作面板触摸屏、变频电源柜、低压配电盘，该部件的作用是：（1）电气控制系统的核心由PLC组成监控系统组成，PLC配置主要控制安全门、门锁、电梯、信号灯等。（2）频率转换器的电源柜。其重点是控制可以反馈能量的电控系统的速度。（3）制动电阻的架子。那个重点制动升降机是停止或减速的动力。（4）低压配电盘。其具体功能是向外围电路和控制电路提供电力供给。（5）触摸屏。显示屏包括电控系统的温度、电流、电压、位置等。

2 煤矿提升机制动系统电控应用

2.1 电气自动化控制

在交流变频设备的设备改造中，采用电气自动化控制技术进行改造。该自动控制系统具有灵活性强、驱动速度快、诊断性能好等特点。因此，这在传统控制模式下无法实现。交流变频器采用电气控制系统。它们将控制、监控的相关数据进行手机和反馈，通过芯片的数据传输对参考值预测和模拟控制进行有机结合，最后在共计算机控制总线上进行数据显示，并能够通过计算机相关操作来调节提升机的速度和变量。

2.2 提升行程控制

升降控制是对位置的控制需要的准确度很高，因为对位置的控制能够在矿产运行中提升精确的位置。电气自动化控制使能够采集和处理各种传感信号通过计算机的运算进行提前预知，利用自动化计算出水箱的准确位置并对其进行控制和保护。提升后，实现了一体化行程的控制。

2.3 安全回路

当电气设备发生故障时，安全电路能自动保护，保证设备和人身安全，安全电路因故障可采取不同的处理方案。

3 煤矿提升机制动系统电控装置设计

3.1 电路设计

德国西门子S7-300硬件模块包括编程设备、通信模块、接口模块、电源模块和CPU模块。CPU模块的结构是一个微处理器和一个存储器，它收集机器的状态信号，执行控制改进，检测设备的故障，并实时存储系统的运行数据。接口模块，即数据模块，可以在各个硬件之间直接传输数据。通信模块是一个I/O接口，用于在PLC控制器和上位机之间进行通信。步骤7.5被编程为可以编辑各种文件的设备。电源模块向其他外部设备供电，并将外部220V交流电压转换为设备所需的电压（24V或5V）。S7-300硬件模块，配置通信模块、接口模块和电源模块。这里设置的CPU和内存可以存储编程引擎的状态信号。实时设备故障检测与数据采集系统是指I-O接口与PLC控制设备之间的通信，它可以在硬件模块之间直接传输数据。该软件采用step7.5作为硬件，可以编辑各种源文件，为其他外设提供源文件，外接电源转换器220V交流电源。

3.2 PLC控制系统

采用两套PLC控制系统实现煤矿提升机的稳定、安全运行。相关系统硬件的I/O接口信息包括开关信号和模拟信号，开关信号的输出和输入数字信号为10和24，输出输入为4和5。安全电路设计包括编译电路和继电器开关。将PLC软件编程电路与继电器开关串联在一起的安全电路是整个PLC控制系统的一项安全措施，也是电气设备的安全标准和安全规则。

3.3 变频设计

频率调制设备的配置部分是直接影响电控制系统的主要控制系统。将分析的升级系统的升级量和动作速度组合起来，适用实施方式，电路结构及基本工作原理：该电路由一个P通道和N组倒栅连接电路组成，与直流电机可逆调速的四象限变换电路相同。

逆变器P和N为控制整流电路，P组运行时负载电流为正，N组运行时负载电流为负。如果两个电流互感器以恒定频率交替，负载可以获得该频率。改变两个变压器的开关频率可以改变输出频率。在交流电路工作期间，您可以通过改变控制角来改变交流输出电压的宽度。

3.4 检测设计

为了检测控制系统的功能，在软硬件设计的基础上搭建了实验样机。一是检查PLC控制箱、制动电阻柜、变频电源柜、操作台、低压配电盘等线路。二是，提供封装的一系列电源，以提供封装控制电路的一系列电源。三是变频器柜的调整，需要设定控制参数。变频器自动识别电机并怠速运转。这表明启动时冲击电流很小。大的启动冲击可以防止地层的冲击。设定电梯速度参考值120r/min，使电梯快速达到实际转速，保证稳定运行。基于这一点，所设计的基于PLC的矿井机电控制系统能够完善，具有优良的性能，符合施工的实际需要。上述软硬件设计均基于PLC控制的电阻式逆变器操作平台。包含两个平面图的两个源代码控制包和使包成为一组源代码电路的其他电路。第三包变参数的自动辨识控制空调和电梯的运行表明，小电流和立即启动的影响可以防止大启动的影响。快速稳定的工作轿厢，设定参考速度1200R电梯和快速电梯空间。为了保证实际运行的稳定性，考虑了PLC的设计，对电气控制系统和设备进行了改进。

4 结语

因此，为了实现井下电梯生产稳定性和效率的提高，本文设计了一套PLC电梯（提升机）控制系统。核心处理器选用了两台S7-300系列PLC。电气控制系统的总体配置包括手术台、制动电阻板、PLC控制箱、低压配电板、变频电源柜等。并建立了实验样品检测系统，实际运行情况表明，该系统的设计能够实现工程的实际必要性。

矿井中使用的控制器是一些机电设备和接触器，系统稳定性比较差，运行故障率过高，用电量过大，矿井经济成本增加，也影响矿井的正常生产。通过有效地应用煤矿机电一体化技术，有效地避免了故障率高的问题，保障了工人的安全，降低了设备维护成本，提高了设施运行效率，有效地保障了煤矿的安全和效益。