【内容摘要】矿井提升机的主要任务是将矿物和材料提升或者下放，它是煤炭工程中非常重要的设备，是运输井上和井下物品及人员的重要枢纽。在PLC内部主要是通过编程来操作的，人们可以编制相应的程序进而实现所需要的控制要求，进而达到控制设备的目的，因此，PLC要比传统的控制方式具有极大的优点。实际工作中，PLC以收到的时间、电流、位置和速度等信息，通过与实际工作数据进行分析，进而控制整个工作过程。
【关键词】矿井提升机;PLC;控制系统
矿井提升机的主要任务是将矿物和材料提升或者下放，它是煤炭工程中非常重要的设备，是运输井上和井下物品及人员的重要枢纽。提升机在使用过程中，电动机械要不断正向和反向运转，电动和制动过程需要不断切换，其控制性能的好坏以及可靠性直接关系到提升机的安全性，对煤矿工程的工作效率和工作安全有着重要的影响。经过几十年的发展，我国矿井提升机技术得到前所未有的发展，但是相对于美国、英国等老牌工业技术发达的国家，仍有较大的差距，主要体现在，发达国家由于工业技术发展较早，在矿井提升机方面基本全面实现全数字化控制，而我国绝大多数矿井提升器采用相对落后继电器－接触器控制技术，这种技术由于接触点多，故障率高，且故障不好排查，检修工作量大等缺点，极容易造成操作事故。现有的继电器－接触器控制技术已经跟不上时代发展速度，极大地影响着我国煤矿工程的发展效率，所以需要对现有技术进行改造和更新。
一、国内外矿井提升机发展现状
(一)国外提升机发展状况。从二十世纪七八十年代开始，国外发达国家在矿机提升机的机械部分和电气部分开始得到快速发展。提升机的机械部分也是由最初的减速机电动机发展到直流慢速电动机到后来的悬臂安装直接传动的电动机。二十世纪七十年代，SIEMENS发明了矢量控制的交－直－交变频控制装置以来，就标志着同步电动机的时代已经到来。1988年9月MANGHH和SIEMENS公司共同研发了世界上第一台同步电机传动的提升机。在机电控制方面，随着20世纪70年代计算机技术的发展以及电子信息技术的发展，可编程控制器(PLC)以及计算机技术逐渐在矿机提升器中得到广泛的使用。自从PLC以及计算机技术应用到提升机上以后，提升机在使用过程中操作更加简单，工作效率以及安全性都得到了大幅的提高。像SIEMENS、ALSTHOM等大型提升机制造企业，均采用新的技术不断装备自身产品，产生了一系列先进的提升机，如今，交流变频同步机拖动调速系统因调速范围宽，功率大，提升容量高等优点，逐步在大型矿井中得到应用。
(二)国内提升机发展状况。目前，仍有部分提升机采用直流电机传动系统，这种传动系统费用高、可靠性低、难以维护等缺点。所以根据当今技术发展方向，应逐步改进设备更新，使之适应时代发展。在我国绝大多数的矿井提升机采用交流异步电机进行拖动，这种拖动系统主要由继电器、接触器、通过串、切转子回路中的附加电阻进行电机调速，这种拖动系统存在较多缺点，如调速范围窄，控制速度差、耗电量大、机器磨损严重、转速波动大等。变频技术在提升机中逐步得到应用，改善了转子串调速方式，有效降低了能耗。
二、PLC技术在矿井提升机控制系统中的应用
(一)PLC简介。可编程控制器(ProgrammableController)简称PC，由于其与个人计算机英文缩写一致，为区分两者，通常将可编程控制器称为PLC。PLC是在电器控制技术和计算机技术的基础上发展而来，并逐步形成由微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的工业控制装备。目前，PLC已被广泛使用在机械生产和自动控制等各个领域。
(二)PLC的基本特点。在PLC内部主要是通过编程来操作的，人们可以编制相应的程序进而实现所需要的控制要求，进而达到控制设备的目的。因此，PLC与传统的控制方式相比具有极大的优点。PLC只需要将输入接口、输出接口和外部组件之间用导线连接，因此操作简单、体积小和重量轻。PLC是通过程序来控制的，工程人员通过掌握简单程序语句即可实现对设备的控制，但设备出现状况的时候，通过对程序进行修改即可实现对设备的调试。PLC与计算机连接，实现联网功能，可以形成高性能模块化程序。同时工业生产环境一般较差，PLC能够更好应对各种复杂环境。
(三)PLC的选型。PLC选型过程需要满足系统设定的功能同时要具备较好的性价比。在设计控制系统时，主要依据系统输入、输出点的总量确定PLC模块的数量和型号。选择合适的PLC机型需满足以下基本原则:一是选择PLC容量和系统输入、输出点应留有富裕，所以选择的PLC应比实际系统所需要的容量和输入、输出点多出15%～20%;二是选择输出方式的时候应根据负载类型和启停的频率等特点确定;三是如果控制系统有模拟量，I/O模块的响应速度应能满足系统要求;四是应根据实际系统对通讯功能的要求选择相应的PLC。
(四)PLC在矿井提升机中的应用。矿井提升器在电控系统控制下，完成减速、等速、加速、爬行等操作，依照对每项操作的要求对PLC进行设计。PLC首先要对系统各个环节进行检查，如果检查结果安全，则可以开车，如果显示存在安全隐患，则禁止开车。当系统发出提升信号，提升机则按照预定程序进行工作，首先进行启动加速，然后等速运行，接下来分别进行减速运行、低速爬行和停车卸载等步骤，完成提升器提升工作。在整个过程中，PLC以收到的时间、电流、位置和速度等信息，通过与实际工作数据进行分析，进而控制整个工作过程。
三、结语
矿井提升机的主要任务是将矿物和材料提升或者下放，它是煤炭工程中非常重要的设备，是运输井上和井下物品及人员的重要枢纽。在PLC内部主要是通过编程来操作的，人们可以编制相应的程序进而实现所需要的控制要求，进而达到控制设备的目的，因此，PLC要比传统的控制方式具有极大的优点。实际工作中，PLC以收到的时间、电流、位置和速度等信息，通过与实际工作数据进行分析，进而控制整个工作过程。
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作者：董青青
