摘要：随着国家对矿山企业安全力度的加大，以及对新技术、新工艺的应用要求，更为安全、可靠的智能型PLC自动控制绞车势必替代传统的老式绞车服务于矿山企业。对智能型PLC自动控制绞车系统投入运行前期，要重视绞车电控系统的安装调试中的各个要点，因为，严格按要求安装好之后，对绞车中期的稳定运行起着至关重要的作用。所以，在安装绞车电气部分时，要严格按照安装要求进行。
关键词：绞车电控；PLC；安装；自动控制；智能型
随着微电子技术及计算机技术的迅速发展，智能型PLC绞车正越来越多的应用于矿山提升绞车中。现就PLC变频绞车在我矿成功应用的优点，对智能型PLC电控系统的安装聊一些经验和做法。
一、采用智能型PLC绞车的优点
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率，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。
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。
智能型PLC绞车由于采用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、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，调速平滑；故障率低，且维修方便的优点。
二、智能型PLC绞车电控系统在我矿的应用
我矿2011年1台Φ3.0m主绞车就开始使用新型PLC绞车电控系统，现在我矿4台绞车均已采用智能型全数字PLC变频提升电控系统，采用可编程控制技术、变频技术。其中1台正在安装中。
采用智能型全数字PLC变频提升电控系统的优点：操作简单，自动化程度高，减轻司机操作难度，运转启动平滑，没有冲击电流，大大降低了对机械的冲击力；系统具有高度的可靠性和节能效果，使用至今，故障率极低，在确保绞车安全可靠运行的前提下，极大提升了绞车运行质量和安全可靠性。
三、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。
四、智能型PLC绞车电控系统的安装要点
4.1绞车电气设备安装应采用预埋钢管布线
现在设计院在设计绞车电气设备布线时，一般采用电缆沟布线，但建议应采用预埋钢管布线，特别对于信号传感器等对屏蔽性要求高的线路则必须预埋独立的小钢管穿线。预埋钢管布线有几种好处：a、屏蔽性好，电缆间的交叉干扰少。b、可最大程度缩短电缆线的长度。c、对今后的检修、查线提供方便。d、机房布置美观，并且清洁方便，减少油污、水对电缆线的侵蚀。预埋钢管前要先阅读绞车电控厂家提供的接线图纸，这样就清楚如何预埋钢管，需要布设多少根钢管。
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4.2智能型PLC绞车电控系统的基本接线要求
智能型PLC绞车电控系统的输入与输出引线要各走其路，最好用接地的金属管各自走线，不能采用以上方法时，也不得随便平行走线，若必须平行时，输入与输出线间距也应大于250mm，万万不可混在一起走线。接完线后检查接触电阻不得大于10Ω，另测各端子间电阻也不小于1MΩ。
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。我矿最早安装的PLC变频绞车电控系统，就发生过由于一小段旋转轴编码器至主控台的连接线，以及主控台至变频器的信号给定连接线未采用穿钢管屏蔽，至使该绞车多次发生“给定异常”的故障，故障给绞车运行带来了危害。而后对上述电缆全部采用独立穿钢管加以保护，使用至今再未发生此类故障。
4.3智能型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，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。
4.4智能型PLC绞车电控系统的接地及信号安装要点
智能型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，严禁和动力网共用地线。
提升信号系统，斜井多片盘提升时，要实现各片盘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。安装方法：在井口信号盘上增加安装几组自锁按钮，利用自锁按钮的常开或常闭的无源触点，接入绞车电控PLC中（在PLC前端还必须进行光电隔离），经过PLC系统编程，可实现各片盘减速点自动示警并自动减速功能。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，各片盘及井口的减速点、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。
五、安装总结
绞车的安装从开始的前期基础倒置到线管预埋再到绞车安装到二次灌浆再到电控设备的安装再到调试运行。这是一个复杂而需要细心认真的过程。每一个细节都不得有疏忽，因为也许你不小心的一个疏忽就会造成后期很大的麻烦。所以，智能型PLC绞车电控系统的安装工作，要严格按照安装要点认真完成。这不仅仅是对自己工作的负责，更是为后期绞车正常稳定运行打好基础。只有绞车安全稳定的正常运行，才能保证企业的高效生产。
参考文献：
[1]《自动化设备和工程的设计、安装、调试、故障诊断》----姚福来编2013年8月1日
[2]《西门子S7-300/400 PLC编程技术及工程应用》----陈海霞编2012年1月1日
[3]《机电一体化技术》---- 刘宏新编 2015年9月1日
论文作者:谢孟袁
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/24
标签：绞车论文; 电控论文; 系统论文; 旋转轴论文; 编码器论文; 主控台论文; 信号论文; 《基层建设》2016年35期论文;