利用PLC技术解决提升机故障状态下

利用PLC技术解决提升机故障状态下高速急停问题的探讨一、问题的提出矿井提升机在防止过速上是根据提升容器所处位置，规定必须设三种保护。即等速段的超速保护，减速段的过速保护和爬行段的2M/S限速保护。其中对于等速段过速保护考虑到负力提升时速度会超过同步转速，设定值偏大，规定为50%。减速段过速保护规定虽未明确规定，但一般按给定值的10%整定。这样由于提升机机运行区域不同，故障状态下，执行的保护不同，执行方式也不同。在等速段，由于速度较高采用二级制动缓解一级制动对设备带来的冲击。减速点以后的减速段过速保护和2M/S限速保护采用的是一级制动。对于主井一般不存在负力提升，过减速点以后即使制动失效，依靠重力也会自动减速。出现急停，速度也不会太高，危害也不会太大。但是对于副井由于存在负力提升，过减速点以后一但制动失效，提升机在无电状态下速度会很快升高。造成减速段过速急停。高速状态下一级制动对设备和乘罐人员赞成很大的危害。对于摩擦式提升机还有可能造成滑绳等重大事故的发生。在十一矿以前曾多次出现过类似事故。为了有效解决此类问题。凡是采用PLC控制的提升机厂方一般都是采用工作闸和动力制动PID调节器控制电路。但是由于提升机系统变位质量大，惯性矩大，反应不灵敏，执行效果差。不能很好的起到作用。为此考虑采用其它的方式加以解决。而可编程控制器的斜坡信号指令功能叶为解决此类问题提供了方便。二、可能的故障原因1、等速段可能出现的故障1．1停车信号正常停车信号基本上是作为到位停车，对罐，检修需要降速停车的情况下使用，属于正常停车。提升设备不会因高速抱闸而受损。副井停车信号在控制上采用了停点信号一到，提升机电控系统立即执行断电，靠绞车司机采用工作闸制动降速或靠上提重物在重力的作用下降速。当绞车速度降到某一值时执行抱闸。这种控制在正力提升和绞车司机精心操作的情况下方能安全运行。但是对于负力提升和司机精力不集中时，就会出现停点信号进入使高压断电，工作闸回路因速度高不具备抱闸条件如司机未能及时发现施闸停车，绞车就会在失控情况下因重力加速度，速度会越来越高。直到超速保护起作用。实行安全制动。1．2换向回路故障由于换向接触器吸合线圈，多经中间继电器转换控制。运行中会出现触头接触不良，线圈过热烧坏，引线振动断开。而造成主回断电，提升机运行失控。1．3加速接触器故障在大负力提升时，由于加速接触器故障，不能完全切除设计电阻，使电机制动力矩不足，造成超速保护区动作。1．4高压换向转换动力制动时的消弧故障在高压断电转动力制动的消弧时间一般为0．7S，加上机械执行时间，共约有1．2S的左右，提升机处于无电失控状态。如是负力提升会超速急停。2、减速段可能出现的故障1、电气制动电源故障电气制动电源部分在工作时往往会因种种原因出现故障不能正常运行。造成减速段无电制动而超速停车。2.、制动电流太小电子元器件受环境温度、尘埃腐蚀干扰的因素影响，造成元器件的参数改变或损坏。3、高低频换向接触器故障接触器线圈控制回路中，触点的接触不良、断线、线圈烧坏等都会造成换相接触器不工作制动电流不能投入到电动机定子绕组中，所造成的失控故障。综上所述的一些故障现象，在提升机运行中随时随地都可能发生。十一矿机电技术工作人员针对新副井存在的问题，利用PLC可编程控制器的特点在电控系统中可靠完善的功能，在应用指令中的斜坡信号RAMP指令，将该指令与模拟输出〈工作闸〉控制相组合，进而解决这一难题，斜坡信号发生电路原理如图所示：当亚同步速度时间继电器T14动作后，开点闭合，预先所定的初期值与目标值分别传送到D580、D581，若M180或M181置于ON时，D582的内容从D580里的值到D581的值缓慢的变化，其移动的时间为n的扫描。运作途中M180或M181置于OFF时，成为运行中断状态，D582值被清除，若M180或M181再次置于ON时，再从D580开始运作，通过驱动M8026，(D582)的值达到最终值时保持该值。对于M180或M181辅助继电器在故障状态下的运作，其逻辑关系是非常重要的，既要反映故障类别和性质，还要根据不同故障状态编制出相关的逻辑关系控制图，从而达到最终解决问题的目的。三、参见故障状态下逻辑关系程序控制原理图：从逻辑关系程序原理图可分以下控制关系1、动力制动或低频供电故障，故障状态下，M1038辅助继电器闭点闭合。控制M181。2、停车信号控制。M1078动作，开点闭合。控制M181。3、等速段超速控制。当实际速度超过等速段8%时，M58超速继电器动作。保证在换相故障状态下，不至于提升机失控超速，同时在高低频转换状态下，因消弧时间衔接过长而造成超速保护动作。4、在高低频转换过程中。防止低频因故障不工作，M1040闭点不能及时断开。T24延时继电器控制回路。预防减速段过速急停。四、设定减速段过速条件通过给定D234于实际过速D586值进行比较。比较结果控制M179辅助继电器，在过速达到8%状态下。M179失电。闭点闭合，T23延时继电器控制回路。在延时0.8秒后。导能M180辅助继电器控制回路。M180开点闭合。执行斜波信号输出。手闸保护M100常闭点串入可调闸模拟组合控制回路。正常状态下，制动手柄处于敞闸。M100辅助继电器不工作。将D5内容（也就是手闸位置传送的内容）。减去斜波信号输出的D582内容。使D226的值控制可调闸电流，从而达到改变可调闸电流，来改变盘形制动闸的工作压力所采取的机械制动模式。