浅谈煤矿新型PLC绞车控制系统的安装与维护要点

高占祥

摘 要：随着国家对煤矿安全力度的加大，以及对新技术、新工艺的应用要求，更为安全、可靠的新型PLC绞车电控系统势必替代传统的老式绞车电控系统。本人根据自己多年的工作实际和有关资料，对新型PLC电控系统的安装与维护谈一些经验做法。

关键词：绞车电控；PLC；安装；维护

1、采用新型PLC绞车电控系统的优点

1.1矿井提升绞车的工作要求、特点

矿井提升设备的工作特点是在一定的距离内，按一定周期往复循环动作完成提升任务，因此它必须具备良好的控制性能，和完善的保护性能，保证提升系统可靠地运转。矿井设备工作的好坏，直接影响了生命与财产的安全以及产量和生产效益，特别是提升绞车，在安全性、可靠性方面要求极高，对其而言较高的可靠性能就是使提升容器按要求快速、准确的到达规定位置，保证长期高效运行。

1.2老式绞车电控装置的优缺点

对于TKD型等老式绞车电控装置，采用的是由继电接触器构成的提升绞车电控，这种控制系统具有结构简单、价格低廉、抗干扰能力强等优点，但这种控制系统的缺点也是非常明显的，它采用固定的硬接线方式来完成各种控制逻辑，实现系统的各种控制功能，所以灵活性差；另外由于机械性的触点工作频率低，易损坏，接触器触头易烧毁、故障率高、维护量大且困难、系统功能不完备、参数标定困难、能耗高、效率低、噪声大等较大缺陷，因此安全可靠性差。

1.3新型PLC绞车电控系统的优点

可编程控制器PLC是替代继电器的新型控制装置，PLC就是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代传统继电器，执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。可编程控制器专为在工业环境下应用而设计。新型PLC绞车电控系统由于采用PLC作为替代继电器的新型控制装置，系统配以综合显示仪、可调闸、语言报警机、电流检测、温度控制等先进控制模块。与老电控系统相比具有：逻辑电路可编程、保护电路双重化（硬件系统和软件系统）、控制器件电子模块化。系统可靠性强，使用寿命长；系统设备结构紧凑，实现与计算机的接口互通，控制系统安装调试、调整简单，且控制性能完善容易使用、操作容易简单、调速平稳、故障率低、安全性能高、维修方便等优点。

2、新型PLC绞车电控系统的基本控制原理及安装要点

2.1智能型PLC绞车变频电控的基本控制原理

由于智能型PLC绞车电控的一些特殊性，外部接线相对简单：主控台与控制柜（变频柜）、电源柜、信号箱的控制与信号连接，及主控台与绞车液压站、电机、滚筒等部件的控制与信号连接。智能PLC变频调速系统的工作原理是操作主控台发出操作指令信号，传输到PLC控制系统，PLC控制系统根据轴编码系统、保护系统传回的信号进行内部计算比较，然后根据程序控制变频器执行起动、调速、停车、制动、保护等功能；同时根据主控台手闸输出控制信号与运转速度、保护系统信号进行内部比较，自动控制液压站压力大小，调整盘形闸制动开合的大小。同时该系统在运行过程中，可进行运行监测、故障监测，并进行运行及故障报警。

2.2新型PLC绞车电控系统的安装要点

2.2.1新型PLC绞车电控系统的基本接线要求

新型PLC绞车电控系统的输入与输出引线要各走其路，最好用接地的金屬管各自走线，不得随便平行走线，若必须平行时，输入与输出线间距也应大于250mm，千万不可混在一起走线。接线时要分组进行，按接线图要求套上线标，以便日后检修方便。并保证接线牢固，接触良好。从同一处来的线要接到同一个COM（公共端）端子上。在智能型PLC变频绞车电控系统中，以下电线电缆的安装要求高，要特别注意，1、旋转轴编码器至主控台及变频器的连接线；2、主控台至变频器的信号给定连接线；3、主控台至液压站KT线圈（可调闸）的模拟信号连接线。4、绞车各类传感器连接线，如深指失效保护传感器连接线等。以上这些电缆必须采用屏蔽电缆，并保证电缆性能、质量可靠，尽管采用屏蔽电缆但配线时候还是会受到周围强电或强信号的干扰，因此这此线路均还必须单独穿钢管以加强屏蔽功能。

2.2.2新型PLC绞车电控系统旋转轴编码器的安装要点

新型PLC绞车电控系统中，轴信号的检测（旋转轴编码器）是非常重要的，它是决定绞车各项性能能否保证的关键，因此要慎重对待。除了对旋转轴编码器的连接电缆安装时，采用上述方式加以保护屏蔽外，旋转轴编码器安装精度也要注意。现新型PLC绞车电控一般采用双PLC控制，一般有2～3个旋转轴编码器，分别安装在高速端（绞车电机侧），低速端（绞车滚筒侧或深度指示器轴上），一些采用PLC变频电控还会在低速端-减速箱处增设一个旋转轴编码器。电机或滚筒轴心与轴编码器的轴心对接时的同轴度要求高，特别是对于老绞车改造，或者是绞车机械部分定货时未特定要求需安装旋转轴编码器的，在安装旋转轴编码器时，要找好绞车电机及滚筒的轴心，并自行加工用于连接旋转轴编码器的固定装置，如果轴编码器安装时与电机或滚筒连接的同心度不好，过转时摆动过大，会造成软连接甚至轴编码器的损坏，包括会造成滑绳保护报警及动作。因此一定要找好绞车电机及滚筒轴心，调整好轴编码器的安装位置及角度，并固定牢固。

2.2.3新型PLC绞车电控系统的接地及信号安装要点

新型PLC绞车电控系统的接地，要使用单独的接地良好的专用地线。专用地线的埋设点距动力回路的地线埋设点不小于5m。如果接地没有条件达到要求的，对绞车电控系统的PLC机可以不接地，严禁和动力网线共用地线。提升信号系统，斜井多级提升时，要实现各级减速点自动示警并自动减速功能，智能型PLC变频绞车电控系统可以很完美实现。安装中调试中，对斜井的各减速点、到位点进行较精准定位是关键，各级及井口的减速点、到位点的定位要在绞车电控安装调试时进行，必须由挂串车实地运行进行精准定位，以保证今后绞车正常运转后的可靠性。

3、新型PLC绞车电控系统故障排查处理要点

3.1对新型PLC绞车电控运行中出现问题，一般是外部各传感器、继电器、控制开关等元器件引起的。因此在查找故障时，详细对照电控图纸，首先分清故障类型，或故障的大概范围点，先观察PLC机各输入输出发光管指示是否正常，指示不正常就检查有关外设，各外部输入指示均正常还有问题，可用编程器或电脑连接PLC，调取内部程序，一个节点一个节点观察，分析后再作处理。

3.2由于新型PLC绞车电控的主控台采用了可编程控器，输入输出的逻辑关系，是通过使用其内部大量软元件和通过编程而实现的，因而在处理问题时，不能用常规接线的概念处理，一定要把每个端点的问题独立处理好，再分析逻辑关系图。只要保证各输入和输出没有问题，控制结果也就正常了。

3.3可编程控制器的采用，简化了系统的设计，但也相应地对维护人员提高了要求，这就是要求维护人员会调用PLC机程序，会看梯形图，可用编程器或电脑监视各个输入输出接点内部辅助继电器定时器、计数器等的变化。

3.4新型绞车电控故障很少，因此维护人员要对系统的原理图、接线图有较全面的掌握，对出现的绞车故障现象，故障类型，故障排查方法、程序，故障处理结果都要详细记录，日后再出现类似故障就可以举一反三，故障排查处理起来就会更得心应手。

参考文献：

[1]冯志勤，浅谈煤矿机电管理【J】，科技致富向导 ， 2012 （1）.

[2]张玉峰，于德阳，煤矿绞车电控系统的PLC变频改造设计【J】，煤矿机械，2009.07.062.