PLC技术在煤矿提升机系统中的应用

摘 要

在矿井提升机的控制过程中，采用PLC作为控制器有利于提升机控制的性能提升。本文介绍了PLC技术在矿井提升机中的应用方式、工作流程、系统架构和软硬件功能，并与传统提升机设备进行各方面的比较，突出了PLC的在工业控制领域的优点和现代化矿井建设中PLC控制器的重要作用，具有一定的推广意义。

【关键词】PLC 提升机 自动控制 闭锁

煤矿提升机在运行过程中需要安全稳定的信号控制系统，在当前的一些矿井设备中采用单片机或者是集成电路的控制方式，在使用、维护等方面存在稳定性差、易发生故障、操作困难的情况。随着PLC技术的发展，在矿井系统中引入PLC控制技术，能够实时进行程序编写和控制，通过PLC进行数据的转换和处理，并在屏幕上显示，有利于操作人员观察和控制，安全性好、故障率低、降低了维护成本，能有效提升生产效率和降低工作难度。

1 PLC技术的发展情况

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是以微处理器为控制核心，采用数字运算的装置，应用于工业现场控制领域。能够在内部执行逻辑运算、定时计数控制和顺序控制等，并通过各种数字或者模拟接口控制外部机械设备和生产过程。本身具有微处理器的优点，同时采用继电器梯形图为基础的指令形式，操作人员不需掌握专门的计算机编程语言便可以进行操作，学习简单，操作方便，在调试和检查等方面没有繁琐的过程，适用于现场电气操作人员。

PLC应用在融合计算机技术、网络通信技术和自动控制技术，向着大容量、高速度、系统化的控制方向发展，在开发界面、智能模块、总线接口、智能诊断、信息保护和现成适应能力都有了快速的发展。

2 PLC在煤矿提升机的组成

在提升机控制中，PLC核心控制单元采用一体化的结构，将所有的电路装入模块中，形成简单的电路模块，体积小，安装方便，能够进行逻辑运行并将运算结果和判断信号传递给外接电源、继电器等模块，实现方便的控制。在现场控制中，可以采用上位机的形式，对系统进行编程和调试，以及系统运行中参数的检测和监控。通过多个PLC协作的模式，实现信号保护、识别、操作和传输的功能。

作为可编程逻辑控制器，PLC需要联合各种外部设备才能完成生产需要的各个控制环节。在煤矿提升机系统控制过程中，需要测速回路、控制回路、调绳回路、报警回路等模块来完成提升机的各项操作。测速回路用来检测控制运行速度，并为PLC控制提供控制信号。控制回路用来控制系统加速、减速等。调绳回路是在系统故障发生时，通过控制正反转回路、调绳闭锁等实现系统安全。报警回路是检测故障时，发出报警信息并提示操作人员进行相应处理。

3 PLC系统在运行中的工作模式

PLC采用顺序的流程工作方式，将输入信号进行保存，并在执行时按照顺序进行读取和操作。在工作期间，程序执行按照保存在寄存器中的映像指令进行工作，不受外部输入信号的影响。

在控制过程中，工作模式有自动运行和手动运行。自动运行模式下，系统根据给定信号自动判断运行方向，完成加速、减速、制动等命令，完全自动化的控制方式，并能实现实时监控和诊断处理；手动工作模式是在司机的操控下，全程手动控制提升机的运行。相对于自动控制模式，手动工作方式主要工作在系统单步调试、检测和特殊运行要求，一般情况下，系统自动模式就可以满足生产控制的需要。

4 PLC在提升机中的功能

PLC用来实现指令运行和控制外部设备正常运转。主要实现的功能有信号显示功能、闭锁信号功能和语音功能。显示功能通过LCD显示器显示信号和指令信息，方便操作人员进行控制。显示的信息主要有提升信号、检修信号、停车信号、完成信号、运行次数、闭锁信号。闭锁功能是在系统运行中的状态信号，主要有提升信号与控制回路闭锁信号、转发闭锁信号、提升信号等。语音功能是便于系统不同位置进行联络和语音报警等功能的实现方式。

在提升机控制过程中，采用PLC控制方式在控制流程和控制方式上较原有的控制系统都更为简便和快捷。由于PLC采用顺序流程控制，完全符合工作过程，相对于以微处理器直接作为控制核心的系统来讲，具有算法简单，无需编程语言，直接就可以进行系统的命令输入。对于传统的手工控制方式，则在自动化控制、流程处理等方面具有较好的优势，能极大降低工作人员操作频率，减小劳动强度和故障的发生。

5 PLC控制系统的优点

在矿井提升机系统中采用PLC控制技术，实现了矿井提升机自动化运行，降低了系统的操作难度和劳动强度，减少了故障发生的情况和系统维护的难度，简单便利的操作有利于一线操作工人的快速掌握使用。

PLC控制系统在工作过程中完全由系统自动化处理，在控制、闭锁、保护、转换等方面完全摒除了人为操作，具有稳定性好、精确度高、故障率低等优点。并且在采用了计算机软件控制，使系统架构简单、操作方便、检修和维护容易、成本低廉，能够极大提升工作效率和降低工作劳动强度。PLC系统引入提升机系统，为煤矿现代化建设提供了重要的支撑和保障。

参考文献

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[4]王文华.矿井提升机控制系统设计[J].电工技术，2011（08）.

作者单位

永城职业学院 河南省永城市 476600

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