淺談ＰＬＣ在煤礦提升系統(tǒng)中的應(yīng)用

王光武

摘要:PLC在煤礦提升系統(tǒng)中的應(yīng)用,表現(xiàn)出運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了提升控制系統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,為企業(yè)生產(chǎn)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞:可編程控制器(PLC) 提升系統(tǒng)

0 引言

我國(guó)礦井提升機(jī)90%以上是采用單機(jī)容量在1000kW以下傳統(tǒng)的交流異步電機(jī)拖動(dòng),采用轉(zhuǎn)子串、切電阻調(diào)速,由繼電器-接觸器構(gòu)成邏輯控制裝置。由于觸點(diǎn)較多,且切換電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)速時(shí)使速度變化不平滑和不平穩(wěn),由于慣性的作用,在運(yùn)行時(shí)就不會(huì)使人感覺舒服。用PLC把原來由繼電器控制的調(diào)速系統(tǒng)改造為PLC控制的系統(tǒng),從而使調(diào)速系統(tǒng)的性能得到改善。

礦井提升機(jī)是煤炭、冶金等深井礦山生產(chǎn)過程中非常重要的設(shè)備。對(duì)礦井提升機(jī)的電氣控制設(shè)備基本要求是:安全第一、高度可靠、功能強(qiáng)大、使用方便。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,采用當(dāng)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及輔助控制技術(shù)形成礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng),已成為勢(shì)在必行的局面?？删幊绦蚩刂破?以下簡(jiǎn)稱PLC)是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的計(jì)算機(jī),由于其處理開關(guān)量大,多達(dá)上千個(gè),且不改變外部接線,只改變程序就可以完成控制系統(tǒng)的修改,省時(shí)、省力、編程容易、操作簡(jiǎn)單,并且PLC體積小,功耗低,性價(jià)比高,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),故障率低,維護(hù)簡(jiǎn)單,自動(dòng)化、集成化程度高,能夠完成較復(fù)雜的邏輯運(yùn)算。

1 配置及功能

系統(tǒng)的主回路的磁場(chǎng)采用三相全控橋邏輯換向無環(huán)流反并聯(lián)系統(tǒng),電樞回路由2套可控硅組成雙橋順序控制。

1.1配置 SISTEAM M系統(tǒng)由高標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)支持。SISTEAM M TBX的應(yīng)用系統(tǒng)由2個(gè)不同的單元組成,即控制單元和編程單元。

1.1.1控制單元 該單元由下列部分組成:框架有相應(yīng)的后板,用于機(jī)械支撐并與插入式模塊電氣耦合;Multibus II模塊是歐式雙插槽。處理器模塊分通用和專用系列。SISTEAM M通用的I/O單元為SISTEAM TBX。系統(tǒng)中每個(gè)通用處理器模塊都可連到SISTEAM TBX的局部總線上。SISTEAM M TBX有專用模塊如SISTEAM BUS通訊模塊、計(jì)數(shù)模塊,遠(yuǎn)程總線控制板等。

1.1.1.1 通用處理器BG0030 BG0030是一塊通用處理器模板。多塊這樣的處理器板可并行工作在多處理器總線上,各處理器資源共享。一個(gè)32位結(jié)構(gòu)的微處理器使模塊在存儲(chǔ)空間和I/O方面能高效地執(zhí)行和尋址。因此,它有能力處理(和必要的I/O單元一起)一些程序的重要區(qū)域。模塊軟件結(jié)構(gòu)是建立在一個(gè)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的,除了占據(jù)大多數(shù)的硬件資源外,還特別為實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)。

1.1.1.2 電源板BG0080 該模板為SISTEAM M TBX提供電源。它所要求的外部電源供應(yīng)和能提供的最大功率分別為220V(AC)/300W。在模塊前面板的上方有3.6 V(AC)的鋰電池保護(hù)RAM的數(shù)據(jù),即使系統(tǒng)無外部電源供應(yīng)數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

1.1.1.3 32點(diǎn)數(shù)字輸出-BL0030 BL0030是一個(gè)32點(diǎn)24 V數(shù)字輸出模塊,輸出由外部24 V供電的晶體管驅(qū)動(dòng)。輸出和系統(tǒng)邏輯電路以及允許測(cè)試輸出狀態(tài)的反饋電路之間具有電隔離,它們按模塊命令輸出,每一點(diǎn)輸出具有過熱和短路保護(hù)。各點(diǎn)的輸出狀態(tài)由面板上的LED顯示。

1.1.1.4 48點(diǎn)數(shù)字輸入-BL0010 該模板可輸入48點(diǎn)24V(DC)的數(shù)字輸入信號(hào)。輸入信號(hào)與模板邏輯電路之間有電隔離,所有輸入有一個(gè)公共端。各輸入的狀態(tài)有模板前的LED顯示,模板故障也由一只LED顯示。來自光耦的信號(hào)通過RC網(wǎng)絡(luò)濾波。

1.1.1.5 BL0135 該模板是SISTEAM TBX和SISTEAM總線的接口,SISTEAM總線是具有總線布局的以太局域網(wǎng)。它與上位機(jī)上網(wǎng)卡3COM900,通過AUI接口連接。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換非常方便,在PLC上定義好I/O映象表,在MMI中地址與之對(duì)應(yīng),就可方便、高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。PLC通過該模板遵循Ethernet協(xié)議與上位機(jī)聯(lián)接,把各種信息匯總,傳遞給MMI(Man-Machine Interface),可以監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)及運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),自動(dòng)顯示各水平設(shè)備的工作狀態(tài),動(dòng)態(tài)跟蹤罐籠在井筒的位置,顯示開車信號(hào),安全閘系統(tǒng)及系統(tǒng)其他信號(hào)的診斷和監(jiān)視結(jié)果。

1.1.1.6 BL0300 該模板是遠(yuǎn)程I/O站和通用處理器的接口,它可使處理器模板通過TBX總線與遠(yuǎn)程I/O站交換信息,還與全數(shù)字直流傳動(dòng)通訊,也可通過串行口與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊。這塊模板作為遠(yuǎn)程I/O站的主控板,有以下功能:獲取數(shù)據(jù)、激活輸出、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

1.1.2編程單元 編程單元由編程器和編程軟件組成。編程單元是一個(gè)功能性單元,它允許用戶將應(yīng)用程序引入系統(tǒng)并對(duì)控制單元診斷、監(jiān)控、文件管理等。

1.2功能 根據(jù)系統(tǒng)要求,PLC應(yīng)具有以下功能:

1.2.1 按照操作工藝要求及系統(tǒng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)主令操作控制的軟接線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)各水平操作臺(tái)之間的信息傳遞、操作聯(lián)鎖,產(chǎn)生給全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)命令(起/停,設(shè)定速度,運(yùn)行種類,運(yùn)行方向,故障復(fù)位及閘系統(tǒng),安全保護(hù)等所需的指令)。

1.2.2 根據(jù)運(yùn)行種類,操作方式產(chǎn)生C30所需的速度曲線,實(shí)現(xiàn)罐籠運(yùn)行的準(zhǔn)S曲線。

1.2.3 全數(shù)字行程控制。對(duì)罐籠位置及運(yùn)行速度進(jìn)行全行程控制和監(jiān)視,使罐籠按位置在準(zhǔn)S形速度下運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)加速、減速、準(zhǔn)確平層,并以數(shù)字式及直線式動(dòng)態(tài)顯示罐籠運(yùn)行位置。

1.2.4 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并根據(jù)故障種類(緊停、事故停車、一次提升、事故報(bào)警)作相應(yīng)的處理并聲光報(bào)警指出故障類型、部位。

1.2.5 與上位機(jī)、C30通訊,處理、傳遞來自各環(huán)節(jié)的信息。

2 結(jié)束語

利用PLC控制提升機(jī),不僅提高了提升機(jī)的自動(dòng)化程度,減輕了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)還提高了企業(yè)自動(dòng)化和現(xiàn)代化管理水平。如今,可編程控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域,在煤礦工業(yè)普及推廣可編程控制技術(shù),對(duì)提高工業(yè)自動(dòng)化水平,實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)控制以及提高生產(chǎn)效率等方面都具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn):

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