煤矿提升机控制系统改造研究

煤矿提升机控制系统改造研究

仲贵平

浙江能源集团长广供电分公司313100

摘要：在我国快速发展的，我国对于能源的需求在不断增加。在我国一次能源的结构比重中，煤炭仍然占据着极大的比重，做好煤炭的开采对于确保经济的健康、稳定发展有着极为重要的意义。煤矿提升机是在煤炭开采中应用极为广泛的一种设备，其能够完成井下煤炭与人员提升的重要任务，做好煤矿提升机的自动化改造，提高其自动化能力，对于确保煤矿提升机的安全使用有着极为重要的意义。本文在分析煤矿提升机特点的基础上对如何做好煤矿提升机的自动化改造进行了分析阐述。

关键词：煤矿;提升机;改造研究;PLC技术

引言

煤矿提升机是重要的矿山电力运输设备之一，承担着运送人员和煤炭的重要任务。传统的煤矿提升机工作效率低，使用过程中安全隐患大，已经无法满足现代化高产高效矿井的需求。做好提升机的升级改造工作，对于提高矿井生产效率，保证运输安全具有重要意义。

1煤矿提升机改造难点及电气控系统存在问题

1．1改造难点

(1)我国煤炭企业生产中使用的提升机，主要是通过功率小于1000W的异步电动机驱动，FD机组对电动机供电，制动装置为晶闸管，该装置的最大缺点是监控能力和可靠性低。(2)经常会在超载的状态下工作，设备故障率高。(3)控制系统自动化水平低、稳定性差，容易造成安全事故。

1．2电气控制系统存在问题

(1)电气控制系统主屏幕线路复杂，控制元件的数量多，在进行元件参数调整的过程中，出错率高。当提升机出现故障时，查找原因的工作量大、效率低，影响生产进度。(2)制动保护系统的电路复杂、相关元件及节点数量多，各节点的参数差异性较大，对提升机的工作速度造成影响。(3)电机调速形式为“交流接触器切换串联电阻”，该模式调速时会产生大量的热量，长时间工作可能会烧坏接触器的接触点，增加设备维护成本和相关人员工作量。(4)电气控制自动化水平低，主要依靠人工进行速度调节，人为影响因素大，容易出现安全事故。

2煤矿提升机电气控制系统的技术改进措施

2．1贮备设计技术

针对传统老式提升机电气系统的改造，首先可引进现代先进的贮备设计技术，而所谓的贮备设计技术，即在传统电气系统的基础上增加贮备单元。增设此一设备单元的目的在于可及时检查到故障发生的部位，进而有利于相关维护人员进行有针对性的检修，从而降低故障对整个工作的影响。

2．2PLC改造技术

可编辑逻辑控制器技术又称PLC技术，是一种通过采集并处理多种信号，包括脉冲、同步、去向以及安全保护等信号，以促进各种逻辑工作的有效实现，进而确保提升机始终保持在稳定运行的状态。与此同时，在原有提升机系统基础上辅助使用PLC技术，还将实现后备保护、减速、自动设定执行功能、提升显示功能的次数、速度功能以及声光故障报警等功能。此外，经改造后的提升机电气控制系统，能具备更好的保护性能，大幅提升工作人员的工作安全，且能同时减少设备的占地面积，降低维护成本。如在实际作业过程中，通过使用PLC技术，便可有效防治设备出现过流、过速、短路等现象，其语言报警系统可将人工操作部分进行有效简化，至于PLC技术中所特有的无触点操作功能更是极大地提升了提升机的安全性能，在降低人力成本的同时，确保了高效的工作质量与效率。当然，引进PLC技术，还有一最重要的作用便是在于能实现电气控制系统对过程的控制，进而实现提升机的全自动运行。

2.3交变频制动方式

在传统电气控制系统中加以电力半导体元件的目的在于利用半导体元件的通断作用，以达到将输出电源转化为可调频电能的目的。此后，针对可调频电能，便能利用交流电来对其转速进行控制，进而将变频器调整为“交－直－交”式的回路拓扑结构，最终实现可调频以及可调电压交流电源的转化。此外，采用变频器还将有利于控制电路的进一步优化，减少了如电阻器、接触器一类基础元件的消耗量，中间环节的减少不仅意味着故障概率的降低，且能起到节能减排的作用，可谓一举多得。

2.4调整设计技术

传统的机电气系统存在较多的弊端，在设计中，可以对其进行合理的改进，提高系统的整体水平，通过对储备设备以及仪器的合理利用，将电气系统的水平稳步提高，如果系统内部的单元失效，可以将其与其他具有相同功能的单元进行互换，也可以采用其他单位对这一单元进行有效的替代，使对系统的干扰有效降低。

2.5深度指示设备的改造

计算机和电子技术是系统优化的基础和前提，传统的机械式的设备在进行指示的过程中灵敏度不足，控制效率较低，误差大，新型设备包括数字型和电子型两类，可以对信号进行很好的指挥作用。对逻辑编辑控制系统的工作具有极强的辅助作用，使系统可以顺利地开展工作。电子式指示设备可以对机械设备以及元件实现实时指示，同时，模拟系统的状态图纸可视化的水平较高，对于使用十分有利，具有极强的静态性能以及动态性能。全数字控制闸管通过对人工或者电脑电流以及速度的合理控制与调节，实现对电流以及控制速度、电压值的有效调节，具有较多的优势，包括对信号的处理能力强、指令全面、灵活、控制系统处理速度快、及时将矿井中的信号进行同步，对地面下部以及矿井下部实现很好的监控。

结语

煤矿提升机是煤炭开采中的重要设备，传统的煤矿提升机电气控制系统已经远远无法满足控制需求，通过引入PLC为核心来对煤矿提升机的电气控制系统进行自动化改造从而使得煤矿提升机的电气控制系统大为简化且控制效率与控制安全性都大为提高。在煤矿提升机自动化改造的过程中通过引入上位机监控系统以实现对于煤矿提升机运行状态的实时监控，保障煤矿提升机的安全运行。

参考文献：

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