新型矿井提升机控制系统的设计

笫３０卷第３期２００９年３月

煤矿机械

ＣｏａｌＭｉｎｅＭａｃｈｉｎｅｒｙ

Ｖ０１．３０Ｎｏ．３

Ｍａｒ ２００９

新型矿井提升机控制系统的设计

攀蔗栋

（洛阳理工学院，河南洛阳４７１０２３）

攮要：分析了矿劳提升杌对电气控翩系统姥要求，针对提毋机嵩可靠梭的要隶，采躅Ｓ７—３００ＰＬＣ，介绍了一种高可靠性的提升机控制系统，设计了控制系统硬件配置和软件程序。运行缭果表明，该系统工作可靠，控制精度高，可以满足现场生产运行的要求。

关键词：矿势提升祝；控剿系统；Ｐ沈；深疫摇示系统

中圈分类号：ＴＤ５３４文献标志碣：Ａ文章编号：１００３一０７９４（２００９）０３—００３０—０３

ＤｅｓｉｇｎｏｆＮｏｖｅｌＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆ

ＬｌＹ糕～Ｌｌｎ

ＭｉｎｅＨｏｉｓｔ

（ＬｕｏｙａｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅ－Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３＿Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈａｆｔ

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ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ。Ｉｔａｉｍｓａｔｔｈｅｈｉ【ｇｈ

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Ｓ７—３００ＰＬＣ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅｅｌｅｖａｔｏｒ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ＰＬＣ；ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎｄｅｐｔｈｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｙｓｔｅｍ

Ｏ零ｌ言

在矿井提升机控制系统设计中，采用国内外先进的ＰＬＣ控制技术改造矿井传统、落后的继电器一接触器式罐笼逻辑运行系统；采用笼遴的全数字直流调速晶闸管变频技术改造传统的直流电机传动系统；采用３２位基予ＡＲＭ核心微控制器ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ６的多功麓数字深度指示器取代原有粗大笨重的褫械传动的牌坊式深度指示器，从而保证矿井提升机可靠、准确地运行，实现矿井提升机的计算机控制。｜ｌ控制系统的主要功熊

控制系统功能有主令操作控制和保护监视控制。主令操作控制包括：对系统进行管理，实现提升机与操作台之间的指令传递，向掇井系统发出裙应的指令，并改变相应电控系统的工作状态，使提升机按照预定的力圈和速度圈安全运行，运行方式可分为腐动、等这运行、减逮、爬行、停车。ＰＬＣ根据运行方式对变频器实现ｓ形速度给定控制，实现箕斗运符速度的准ｓ形曲线。系统箕斗运行的Ｓ形速度给定雠线如图ｌ所示。

迎

段；｜。一ｔ６为减速除段；气一ｔ，为爬行阶段；萎７一ｔ８隽停车阶段。

保护监控控制主要包括：超速监视、过卷监视、实时速度盗褫、并筒过卷监褫、变频器故障美视、矿车行程监视、过载监视、深度指示器监视等，以上监视内容出现故障时，通过报警回路报警或安全网路实现拖阐停车保护。

２

系统硬件方案设计

矿井提丹机控制系统结构如图２所示。在整个

控制网络中，主控系统孛ＰＬＣ秀控制主站，数字深度指示系统、信号系统和６ＲＡ２４直流调速装嚣为从站。系统的所有动作由主控ＰＬＣ控制，主控ＰＬＣ与触摸霹通信，完戒系统设嚣。姨站完成监视和保护功能及副井信号系统的功能。同时传动轴上在不同位置安装了２个编码器，其信号分别送到控制主站和放站，用于各蠢检测提升机位置幂ｌ：ｌ速度。

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掰

时问／ｔ

圈’Ｓ形速度给定曲线

圈２矿井提升机控制系统结构圈

０一ｌ，巍提升视趣动阶段；ｔ，。ｔ４为匀遘运行阶

（１）ＰＬＣ主逻辑控制系统方案

一３０一

第３０卷第３期掰型矿劳提秀枧控制系统筑设计——李玉林

Ｖ０１．３０Ｎｏ，３

可编程逻辑控制器因为具有高可靠性以及软件可编程的优点，在现代控制中越来越广泛地应用。

现问题由司机采取相应对策的工作模式。在主控制

系统ＰＬＣ部分被切除（ＰＬＣ部分发生故障、或者因

某些重要设备、仪器仪表工作状态不正常丽导致ＰＬＣ禁止开车）时，一般采用这种工作模式。

（２）矿井提升机的深度指示系统方案

随着电子技术、计算机技术的蓬勃发展，这种笨重的机械式深度指示器逐渐被电子式和数字式深度指示器所替代。

数字多功能深度指示器主要功麓是：脉冲的采集、校砸和多路输出，罐位的计算、显示和输出，速度计算｜穰显示，发邂超逮、过卷、并疆减速等信号，与并筒开关、主控ＰＬＣ系统等共同组成多重监视和保护。

矿井深度指示器设计审，充分剃耀ＳｒＭ３２Ｆ１０３Ｃ６的高速信号处理能力、灵活丰富的指令、快速中断响应的事件控制器（ＥＸＴＩ）来检测矿井罐笼的实时速度，响应矿井中断隧步校正点倍号进行速度同步校正，响应上下井口端速度监视点以防止过卷事故的发生，实现矿井的数字化深度检测舄指示。基于

本系统中，主控制系统ＰＬＣ采用德国Ｓｉｅｍｅｎｓ公司

ｓ７—３００系列可编程控制器，用于开环控制和安全隧路，是系统的控制中枢。主要功能：脉冲信号的采集和处理，罐位信号的采集和处理，同步信号的采集和处理，去向信号的采集和处理，各种状态、安全保护信号的采集秘处理，实现正常提升的各＿穗逻辑搡作，故障时的保护动作等。

主控系统中采用ＣＰＵ一３１４模块作为中央处理

单元。焉手输入信号状态，处理控镧程序及控制信

号的输出。该模块具有丰富的逻辑运算指令和算术运算功能，可以满足对处理速度有快速要求的场合。系统的数字基输入接麓模块ＳＭ３２１，该模块将过程送来的外部数字信号转换成ｓ７—３００内部信号电平，这种模块适用于连接开关和接近开关。数字量输出模块ＳＭ３２２将ｓ７—３００内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。模拟量输入模块选用ＳＭ３３１，该模块先１２位分瓣率，４转换通道，每通道范阐可由软件设定。

本系统选用日本ＯＭＲＯＮ公司的ＮＴ６３ｌＣ型触摸瑟，它是一个功能强大的显示单元，是一个可编程的终端，能够自动显示信息，实现入机对话，而且当需要时也可用来直接控制设备。

主控铡系统有３耪工作模式：全自动模式、半鸯动模式和手动模式。

全自动模式司机在看到允许开车信号以后，按下触摸屏的歼车菜单，由主控制系统自动判断开车方向，自动实现提升机开车、加速、等速、减速、爬行、停率的全过程，监视提升机运行过程中的安全状况，发现问题自动采取褶廒对策，完全不用司机参与控制的 …… 此处隐藏：7045字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……