矿井提升机电控系统的发展及PLC及应用.pdfVIP

·216· 工矿自动化 矿井提升机电控系统的发展及PLC的应用 杨正．郭西进 (中国矿业大学信电学院，江苏徐州221008) 【摘 要】 随着计算机技术、微电子技术和网络技术的不断提高，PLC的应用也在快速增长。在介绍了 矿井提升机控制系统的发展之后．本文阐述了PLC在矿井提升机电控系统改造中的应用。并对改造中应注意 的问题做了总结。 【关键词】 矿井提升机；电控系统；PLC 矿井提升机是煤矿生产的关键设备，它担负着 石破碎机交交变频传动装置(1981年)先后投入使 井上、井下的煤炭、矸石等的提升，设备和材料的下 用。而4000KW初轧机交交变频传动装置更是标志 放以及升降人员等重任，在整个矿山生产中占有重 了交交变频调速技术已经完全成熟。随后提升机双 要的位置。因此，要求提升机拖动系统运行具有安 交交变频器供电系统也在国外矿井出现，更好的满 全、可靠，高效且定位准确的能力。由于历史和投资 足了系统安全性要求。上世纪八十年代末，全数字交 成本等原因，国内中小型煤矿提升机的拖动方式大 交变频矢量控制的调速系统在德国豪斯阿登矿新鲁 多是以绕线式异步电动机的交流拖动形式，如何对 姆贝克井安装投入使用，这成为矿井提升机已经向 这些交流传动系统进行升级改造一直是研究的热 着机电一体化的方向发展的重要标志[tl。 门。 1．2 国内矿井交流提升机电控系统发展及现状 目前，国内矿井提升机电控设备按主拖动电机 1 国内外矿井交流提升机电控系统发展与现状 控制方式的不同分为直流拖动电控和交流拖动电控 1．1 国外矿井交流提升机电控系统发展与现状 (交流绕线式异步电动机拖动和同步电动机拖动) 为了适应矿井提升的安全要求和工作特点，近 两种，一般容量在1000KW～4000KW的通常采用 三十年来，提升机从开始的通过减速器传动卷筒的 直流拖动方案；交流绕线式异步电动机拖动系统中， 形式到后来的直流慢速和直流电机悬臂安装直接传 动，直至七十年代交交变频调速传动控制系统的出 种，单机容量最大为1000KW，双机拖动容量最大为 现才标志着用同步电动机调速的技术时代已经到 2000KW。由于结构简单，运行可靠，初期投资少等原 来。目前国外矿井提升机的调速传动部分主要有直 因，我国绝大多数中小型矿井提升机都采用了交流 流调速传动系统和交交变频式交流调速传动系统两 拖动方式，其拖动电机都是绕线式异步电动机，采取 大类，由于直流电机本身固有的缺陷，加上电力电子 的是有级调速方式，即通过改变转子回路串接的金 技术和控制技术的飞速发展，使得交流调速性能可 属电阻来实现电动机转速的调节，而采用使用直流 以与直流调速相媲美，目前交交变频交流调速的前 拖动方式的只有少数的大型矿井。近年来，更为先进 景更为看好，交流调速已进入逐步替代直流调速的 的全数字矢量控制的大功率交交变频同步电动机交 时代。 流拖动系统在国内一些大型煤矿也陆续投入了使 自从上世纪六十年代西门子公司开发的交交变 用。 频器在牵引站成功投入运行后，欧美日各大电气公 国内矿井提升机大量使用的是交流拖动方式虽 司等的产品也相继投入市场。六十年代末至八十年 然优点突出，但是存在的问题也不少，如： 代初，交交变频调速传动控制系统应用逐渐趋于广 (1)调速过程中实际加减速度是波动值，