淮南矿业集团张集煤矿 安徽省淮南市 232100
摘要：我国经济的发展进步带动了人们生活质量的提高，也直接调动了我国的能源需求。我国矿产资源丰富，全国各地都有关于矿产的开采项目。矿井提升机是矿产开采中重要的设备，提高矿井提升机变频调速控制可以保障并提升矿井提升机速度的可靠性，降低外界的干扰。下面文章就矿井提升机的变频调速控制系统为切入点，阐述我国提升机变频条数控制系统现状并提出优化措施。
关键词：矿井提升机；变频调速；控制系统；PLC
前言：
矿用提升机在可靠性、调速性能以及安全性方面的要求比较高，变频调速作为一种比较新的自动化控制技术，具有调控效率高、可靠性好等优点，能够实现无极差调控，使交流电动机在比较大的范围内实现无极平滑调速。在变频调速系统中，基本都采用了微机控制的方式，这种控制方式手段灵活，而且运算比较快，还能够实现监督、自我诊断等功能。变频调速在提升机的调速控制中具有比较高的可靠性和经济效益，因此逐渐得到了广泛的应用。
1矿用提升机调速控制系统简介
1.1提升机的工作原理
在矿山矿井提升机是极其重要的设备，它承担矿物的提升运输、人员上下、材料和设备的运送，直接决定了矿山的开采量，是联系井下与地面的枢纽设备，因此又被人们称为矿山的“咽喉设备”。多绳摩擦式提升机以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力F，实现提升机容器在井筒中的升降。在矿井提升的过程中可以分为五个不同的阶段，分别是加速、等速、减速、爬行以及停车抱闸阶段，其中加速阶段是提升机从静止中起动并且加速到最高速度的阶段，在等速阶段提升机以最高速度稳定运行；减速阶段是提升机从最高速度减速到爬行速度；爬行阶段是提升容器定位以及准备停车阶段。
1.2提升机的工作特点
在煤矿生产中，矿井提升机发挥了重要作用，它也是矿山能够安全生产的关键。提升机的工作性能直接影响到了矿山的安全以及工作的效率。在提升机的工作过程中，提升容器按照一定的速度在矿井中以比较高的速度进行上升和下降的往复运动。因此为了保证提升机安全工作，就必须采取相应的电气控制设备以及完善的保护装置。
2.电气控制系统在提升机系统中的发展现状
随着微计算机技术的发展，矿井提升机的工作要求使它己逐步应用于矿井提升机中，其应用主要体现在以下几方面：
（1）提升工艺过程控制
（2）提升行程控制
位置控制是提升机的控制的本质，在工作中的预定地点要保证提升容器准确停车，不能出现误差要求准确度很高。利用微计算机控制结合传感器控制信号。传感器将接收到的信号进行精确感知，进行处理，据此来确定出系统的准确的位置，进而施以控制和保护。
（3）提升过程监视
安全可靠性是第一位的，所以提升过程监视与安全回路一样，是现代提升机控制的重要环节，是安全可靠的保障。
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（4）安全回路
作为矿井保护的最后环节之一安全回路环节极为重要，准确地实施安全制动，使安全回路具有完善的故障监视功能，这样在安全回路本身故障时，在提升机本身故障时都可以检测到来避免危险的发生。
（5）系统调速控制实现了全数字化
3.矿井提升机调速控制系统的设计
提升机调速控制系统在矿井作业中，应该保持灵活便捷的调节方式，为了确保提升机调速的稳定，同时保障载荷、频率的科学性，需要规划提升机调速控制系统的设计，维持提升机高效率的运行状态。
3.1主系统设计
矿井提升机的主系统中的设备有空气断路器、接触器、变频器以及电机等，组成了具有控制作用的主系统。主系统设计中引入了变频控制的理论，目的是确保提升机调速控制系统的安全与稳定，可以负担矿井作业中的提升负荷。主系统设计中比较重要的是矢量控制部分，矢量控制的对象是提升机调速控制系统中的变量设备，如电动机等，严格控制主要变量，根据矿井提升机的运行实况提供合理的电源。矿井提升机调速主系统中涉及到了报警设计，在矿井提升机运行时，既可以起到故障报警的作用，又可以保护提升机调速控制系统的安全性，为矿井提升机提供高级别的安全防护。
3.2PLC控制设计
PLC控制设计是提升机调速控制系统设计的关键，因为PLC控制设计中涉及到的功能比较多，比较重要的是控制与监视，规范出PLC外接设备的接线，对照安装依据连接PLC和外接设备，确保PLC对提升机的控制力度，所以在提升机调速控制系统中进行PLC设计。PLC控制设计主要体现在三个方面，分析如下：（1）主令操作，控制提升机调速的发送指令，PLC具有自动化的特点，其可根据矿井的实况，在PLC的作用下设计合理的运行速度；（2）保护监控，调速控制系统不仅要适应矿井作业中提升机的运行，还要利用PLC实现监控保护，保证提升机调速控制系统运行的效率；（3）信息监测，PLC在矿井提升机调速控制系统内，主动监测提升机的性能信息，确保提升机调速的准确性。
3.3调速控制系统设计
矿井提升机调速控制系统的设计，实现了安全的运行，配合调速性能并保障提升机运行的准确性。矿井提升机运行时，由调速控制系统完善指令并发送，所以在提升机运行的整个过程中，调速控制系统发挥重要的作用，而调速控制系统的设计，重点考虑保护措施的应用，特别是短路保护，通过空气断路器保护提升机调速系统的安全性，优化调速控制系统的设计。
结束语：
利用变频调速技术，并将可编程控制器（PLC）强大的控制功能与变频技术相结合。从而提高矿井提升机变频调速控制的可靠性。文章首先对矿机提升机的工作原理和工作特点进行了简单的介绍，总结了我国电气控制系统在提升机系统中的发展现状，进而从主系统设计、PLC控制系统设计以及调速控制系统设计三方面提出了优化提升机调速控制系统的措施。虽然我国的提升机控制系统较为先进，但同类先进产品还有一定的差距在功能上及控制的精度上，在后续工作中还需要进一步完善。
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论文作者:赵晓胜
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：提升机论文; 矿井论文; 控制系统论文; 变频调速论文; 系统论文; 阶段论文; 工作论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;