礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用及優(yōu)化

石凱強(qiáng)

摘要：本文通過對某礦提升機(jī)的原理和性能進(jìn)行綜合分析，提出礦井提升機(jī)中存在的問題，并對礦井提升機(jī)進(jìn)行機(jī)電一體化改造，從而提高了設(shè)備運(yùn)行的效率，提高了其安全性。

關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī);機(jī)電一體化;安全性

1 機(jī)電一體化的性能要求

礦井提升機(jī)是礦井當(dāng)中較大的機(jī)電設(shè)備，設(shè)備由電氣部分和機(jī)械兩部分組成。其中機(jī)械部分包括：電動機(jī)裝置、減速器裝置、控制裝置、監(jiān)測裝置、限速裝置。本礦為協(xié)警開拓，采用串車提升，屬于單繩纏繞提升。機(jī)電一體化在煤礦應(yīng)用中需注意以下事項(xiàng)：

①設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的各參數(shù)需滿足國家和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度滿足需要，并確保設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn);②在設(shè)備啟動過程中注意啟動瞬間電流的情況，避免因?yàn)閱铀查g電流過大而造成設(shè)備停運(yùn)，對設(shè)備造成損壞;③在設(shè)備運(yùn)行過程中需檢測設(shè)備的運(yùn)行速度，并保持速度穩(wěn)定，并便于設(shè)備操作，減少誤操作的可能;④在切換工作方式是要簡便，便于調(diào)控，保證設(shè)備運(yùn)行過程中對設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不產(chǎn)生影響，提高設(shè)備的效率，減少誤工實(shí)踐;⑤需要密切關(guān)注可以的發(fā)展，將一些新的保護(hù)應(yīng)用到礦井當(dāng)中，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，對出現(xiàn)的不穩(wěn)定情況需及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)，避免因?yàn)槭韬龀霈F(xiàn)問題[7]。

2 礦井提升設(shè)備存在的問題

①該礦設(shè)備采購焦躁，操控較復(fù)雜，動作時間較長，甚至?xí)霈F(xiàn)延遲現(xiàn)象。部分元件老化，更換成本較高，或者夠阿米不到配件，致使設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行。由于設(shè)備比較陳舊，部分保護(hù)功能不全，現(xiàn)在礦井生產(chǎn)任務(wù)較重，需頻繁啟動、停止設(shè)備，造成一些元件易損換，不能滿足現(xiàn)在繁重的生產(chǎn)任務(wù);②設(shè)備智能化程度較低，對出現(xiàn)的一些故障不能及時準(zhǔn)確的反應(yīng)，造成檢修成本較大，故障排除較難，從而影響了礦井的正常生產(chǎn);③由于設(shè)備陳舊，缺少必要的通信工程，當(dāng)出現(xiàn)異常情況不能將信息及時反饋，不利于管理人員根據(jù)實(shí)際情況作出判斷，造成其它環(huán)節(jié)失調(diào)，致使提升管理的效率較低，影響礦井的提升效率;④設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整較復(fù)雜，缺少智能的人機(jī)交換界面，不利于系統(tǒng)的操作，一旦出現(xiàn)故障，由于現(xiàn)場人員排除故障時間長，需要較長實(shí)踐停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，從而影響了正常生產(chǎn);⑤目前一些元件已經(jīng)淘汰或者停止生產(chǎn)，部分元件一旦損壞很難購買到替換元件，或者購買到的替換元件也不能與現(xiàn)有設(shè)備完全兼容，從而造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程帶有隱患，不利于安全管理。設(shè)備不兼容出現(xiàn)故障時，技術(shù)人員不能快速的判斷，排查時間長，對設(shè)備的檢修與維護(hù)造成困難。

3 礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化

本次礦井提升機(jī)的優(yōu)化是基于TKD電控系統(tǒng)基礎(chǔ)上完成的，將原控制系統(tǒng)的液壓站保保留，其它設(shè)備進(jìn)行更換。

購買目前教先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備，主要高闊：TSZX-01型終端顯示設(shè)備、YTX型報(bào)警設(shè)備、CL-1型電流監(jiān)控系統(tǒng)和KT-DLZD型制動設(shè)備，該設(shè)備具有主控制系統(tǒng)、輔助操作系統(tǒng)、速度監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)。

3.1 參數(shù)檢測

參數(shù)檢測通過手機(jī)脈沖信號，并經(jīng)過進(jìn)系統(tǒng)的分析處理，顯示系統(tǒng)的運(yùn)行速度，或者是運(yùn)行的位置。該系統(tǒng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)超出設(shè)置指標(biāo)值后會作出相應(yīng)的操作，例如在設(shè)備故障時實(shí)現(xiàn)低俗啟動，準(zhǔn)確定位設(shè)備的運(yùn)行位置，針對編碼器裝置隨時監(jiān)測調(diào)整，并根據(jù)工作條件的變化作出相應(yīng)的調(diào)整。

3.2 主控系統(tǒng)

主控系統(tǒng)中的可變控制器與主機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，提升設(shè)備的工藝需求。主控系統(tǒng)的主要功能有：可以實(shí)現(xiàn)提升人物的手動和自動操作任務(wù);調(diào)整提升設(shè)備對不同工況的參數(shù);速度變化過程中根據(jù)設(shè)定方式進(jìn)行調(diào)整;保護(hù)功能較多，可以針對設(shè)備進(jìn)行過載、過卷、超速等保護(hù)，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn);通過數(shù)字化操作流程，是系統(tǒng)的操作更加精確，避免出現(xiàn)由于操作造成的故障問題。

3.3 制動系統(tǒng)

制動系統(tǒng)的主要元件包含PLC裝置、繼電器和手動制動裝置，制動系統(tǒng)的功能包括：當(dāng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，或者回路發(fā)生斷開時，通過收集的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過系統(tǒng)分析后，作出限速等保護(hù)動作;根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行位置采取不能的制動方法，確保設(shè)備在運(yùn)行過程中的安全。

4 交流提升機(jī)的加速改造

SCR具有較大的功率，其具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、操作簡單和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用范圍。8段電阻元件的接觸器裝置包含8組可控硅裝置，該裝置當(dāng)中一組接通后，變回在系統(tǒng)中斷開。并在操作過程中給與指示，提高操作的準(zhǔn)確性，當(dāng)設(shè)備加速過程中，其會將通過已經(jīng)設(shè)置好的程序?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)控，并發(fā)出指令，將8短電阻剔除，從而達(dá)到設(shè)備的提速功能。當(dāng)設(shè)備需要減速時，會通過系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的程序，將對應(yīng)的電阻介入系統(tǒng)，使設(shè)備完成減速的過程。

5 經(jīng)濟(jì)效益

通過系統(tǒng)的改造以后，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所消耗的電量大大降低，從而節(jié)約了礦井的用電成本，經(jīng)計(jì)算每年可節(jié)約用電成本3萬余元。此外，系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以后，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少了故障率，且減少了設(shè)備維護(hù)的工作量，從而節(jié)約了人工成本，對礦井的安全生產(chǎn)提供保障。

6 結(jié)論

礦井使用的控制裝置多為機(jī)電裝置或接觸器，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，運(yùn)行故障較多，用電過多，從而對導(dǎo)致礦井的經(jīng)濟(jì)成本增加，而且還會影響礦井的正常生產(chǎn)。應(yīng)用煤礦機(jī)電一體化技術(shù)可以有效避免故障率多等問題，保障了作業(yè)人員的安全，降低累設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，提高了設(shè)備運(yùn)行的效率，有效的保障了礦井的安全性和高效性。