冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿 河北省邯郸市 056200
摘要：由于煤矿生产的地质条件差，环境不好，且生产机械化水平不高。因而，在煤矿生产中引进电气自动化技术，有效提高了煤矿开采的效率。应用自动化控制不但可以使得采集的数据更加准确，而且在一定程度上保证了煤矿的安全生产。本文说明了煤矿提升机自动化控制的重要作用，阐述了自动化控制技术在煤矿提升机的具体应用。
关键词：煤矿；提升机；自动化控制
煤炭产业是我国国民经济建设中的重要工业。煤矿提升机作为煤矿生产的重要设备，肩负着煤矿生产的安全使命。但是，我国还有一些煤矿企业仍然在采用传统的继电接触器控制系统来控制三相异步电动机，无法满足当前形势下的煤矿生产需求及安全生产标准。因此，采用提升机的自动化控制技术，具有十分重要的意义。
一、煤矿提升机自动化控制的重要作用
1提高了煤矿作业的安全性
应用电子监控技术减小了监控器采样数据的误差，系统更可靠。同时在 提升机的自动化控制中增加了全程包络线和制动闸失灵保护等功能，设备运行的安全系数更高，为矿山竖井人员的上下增加了安全屏障。通过在硬件上增加安全保护装置、在软件上增加安全保护功能，完善了金川集团有限公司矿井提升机的安全保护。自动控制技术的应用，减少了从业人员的劳动强度，降低了设备故障率，减少维护时间，提高了生产效率。
2提高了保护功能
在提升机的自动化控制系统上安装编码器，利用编码器以脉冲的形式输 送到高速计数板上，通过高速计数板的计算出提升绳的速度、位置，通过 PLC的速度、位置。利用 PLC 编程改进编码器安装位置，不但可以实现提升绳打滑现象的检测，而且还提高了提升机安全系数和监控器的监控精度。弥补了以前系统的缺陷，完善了安全保护 措施。
3实现了监测智能化和可视化
随着科技进步，各式各样的检测设备不断出现，它们都有着一样的功能，就是实时保证提升机的性能监管，数字化智能化也成为新的发展目标。
利用先进软件可实现可视化。通过在走动控制器安装运行可靠的串行通讯驱动程序，将主计算 机与上位机连接起来。再通过软件进行编辑，可以将提升机运行状态直接反映在软件的画面上。应用软件技术开发的可视化画面包括主画面、中段画面、故障报警、故障记录、硬件安全 回路、提升报表、提升机速度曲线、历史记录等画面。“安全回路”提供安全规程规定了重要保护的硬件情况。“利用工程师软件平台对变流器进行可视化操作。这样既节约成本，缩短施工进度，还提高了整个系统的性能。我们通过分析其变化规律实现过载保护功能。可见，提升机的自动控制不但实现了电子监控器的各项性能指标，而且还提升了系统运行的安全保护性能。
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二、自动化控制在煤矿提升机中的应用
1在变电无人值守中的应用
井下无人值守由井下分站采集数字信号后，通过光缆将数字信号传送到地面控制中心，地面控制中心再根据王庄煤矿井下运行系统现状采用分布与集中式开放式系统结构，从而可实现远方控制开关的分闸、合闸、复位等 操作。
2网络化控制系统的应用
网络化控制系统是提升机的中心控制系统，如今的提升机控制系统大多采用远程I/Q系统，实时与主机交换内外部信息，从根本实现矿山的数字化管理，从提升机传出的控制信号通过远程通讯传递到集中管理系统，现场设备与高层管理实现无缝接轨。这是控制系统网络化的最大特点也是一个必然的过程，同样是实现煤矿数字化网络化管理的一个重要组成部分。
3系统远程监控的应用
因煤矿开采的特殊环境，利用广角远程视频监控系统可以直接对井下情况进行实时监控，直视井下工作现场的安全生产情况。基于 TCP/IP 协议的 IP 网的应用实现了基于流媒体的点对点、点对多点、多点对多点的远程监控。分布式技术可以把流媒体服务器放在带宽资源比较便宜的地域，从而准确的把握节点负载状况，并根据各个节点当前的资源使用状态动态有效的利用了带宽和服务器资源。
4数字系统的运用
在低频电源实现低速爬行中，在电动机转速高于由低频电源产生的同步转速时，还能获得低频发电制动的效果。提升机使定子从工频电网切断，再由电动机转子串入全部电阻。这时电动机便运行在发电制动状态，电动机输出负力矩产生制动作用。为逐级切除电阻，速度不断下降直至全部切除电阻，电动机运行到低频电源所形成的自然特性曲线上。这时提升机均会处在稳定爬行速度，压力会逐渐减低。
5安全、可靠的网络化控制
整体的电力控制部分是借助网络的联通来进行有效的交流和信号传送，需要注意的是要将现场的各种客观条件考虑到设备安装过程中，要尽量保证成本的最低消耗。通过网络的传输能够最大程度降低传送信息的时间及能够保证稳定性。新增加的 PLC 在安装到使用中不仅能够使其特有的基本功能得以发挥，另外还能够代替原有的继电器发挥同样的作用。通过对基本程序的电子化数字化的匹配丰富来实现使用传统继电器无法完成的一些操作。
6 PLC 数字化的调节操作
数字化的调节是以 PLC 为主要核心构件，对于机器的保护可以说是很全面，外围设备也做到了一定的水平。其主要工作优势是能够使提升机的工作速度加快以及对电流双闭环调节，另外能够对电路中的回路起到保护作用。
（1）提升机电控消弧继电器
提升机主电动机换向要在电弧熄灭后进行。为了避免事故发生，一般设有消弧继电器XHJ来延时。ZCFC断电后，它的常开触点断开XHJ线圈回路，其衔铁经延时0.5s后释放，常闭触点XHJ闭合，接通延时继电器回路，使其在换向回路和动力制动接触器回路中的常开触点闭合，该回路才可能接通。经XHJ延时后，电弧已可靠熄灭。
（2）有效排除故障
煤矿提升机自动化控制系统中的应用不仅降低了工人的劳动强度，而且有效的提高了控制性能。PLC技术的应用是我国工业生产逐渐向自动化、集成化和智能化方向发展的主要趋势，PLC技术不仅能够控制开关量，而且有效避免因为物理疲劳、尘埃以及电弧所造成的控制紊乱。当机械设备出现故障时，在故障闭锁以及保护显示的过程中，错误信息直接传递到PLC系统中，通过处理会立即启动井IZl制动、二级制动以及电气制动等，从而有效保障自动化控制成果。
总之，自动化控制在煤矿提升机中的应用，不但提升了工作效率，更重要的是提高了井下作业的安全性。
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论文作者:张晓迁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/29
标签：煤矿论文; 提升机论文; 自动化控制论文; 回路论文; 井下论文; 电动机论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第28期论文;