论文部分内容阅读
摘要:随着我国社会经济的快速发展,煤矿行业也迅速崛起,同时在我国快速发展的还有煤矿提升机及其相应的电气控制技术,它们的兴起,煤矿行业在国内迎来了一次绝佳的改革空间。由于近年来我国提倡低碳经济的发展,煤矿行业对煤矿提升机的要求也变得越来越高,要求它的电气控制系统必须做到高效率,安全和高质量,使得煤矿提升机以及其内部的电气控制系统的技术改造和应用受到煤矿业内的广泛重视。电气控制系统的稳定性影响着煤矿提升机的穩定控制以及其既正常又安全的运行,在这种状况下,只有依据实际情况对电气控制系统的技术进行有效的改造,才能使煤矿企业得到更好的发展。
关键词:煤矿;提升机;自动控制系统
1分析当前煤矿提升机电气控制系统的发展状况
在煤矿提升机电气控制系统的内部,存在着一项极为关键的技术,即模拟电子技术。这项技术来源于国外,随着计算机相关的技术不断地更新完善,一些煤矿企业将其运用到提升机的电气控制系统中。当前,我国大部分的煤矿企业运用的电气控制系统还是相对比较高级的技术即数字化,利用微处理器将煤矿提升机进行大量数字化的调整和运作,从而达到自动化控制煤矿提升机的目的。数字化的电气控制系统存在着两种主要的工作方式。在煤矿提升机工作的时候,虽然这种控制系统具有较高的安全性和可靠的性能,但是它的价格相较于另一种系统来说,是非常高的,对于一些规模比较小的煤矿企业来讲,这并不符合本企业的经济要求,所以如今阶段,这类小规模的企业一般使用 TKD 电气控制系统,它的优点就是价格实惠,但是缺点就是应用价值不高,而且在实际的生产工作中其存在着较大的局限性,可靠性比较低以及安全性不能被保证,有较大的风险隐患。
2依据目前自动控制的现状提出对提升机的自动化与信息化改造
2.1 提升机信息化改造
利用VB语言, 通过网络编程, 将通过PLC采集的各种信息, 通过上位机进行发布,从而实现矿井提升机运行状态的远程监测与信息化管理。 1) 网络发布技术:企业网络通常以 We b 为中心, 能够提供各种面向Inte rne t 用户的信息浏览系统。 浏览器与服务器之间的超文本文档服务采用 HTTP协议, 浏览器作为 HTTP客户, 向服务器发出 HTTP请求,并接受响应。所有信息都存放在服务器上,通过超文本连接形成一个信息网。客户浏览器向服务器发出数据请求,从服务器读出数据并解释输出。 2) 网络通讯协议:为了将不同操作系统、 不同硬件系统接入互连网,常采用支持 TCP\IP协议的通信方式。 TCP用来为用户程序提供端到端的通信和控制功能, IP 用来给不同的通信子网或局域网提供一个统一的互联平台。将采集到的数据处理成不同的画面来显示提升机的各种运行状态,并通过 TCP\IP协议, 使其他客户机可以浏览到同样的信息。3) 动态网页设计与网络浏览的实现: 网页设计的过程是在 FrontPage环境下完成的,在网页内插入 VBScript 脚本代码, 保存为 HTML或ASP 文件。 具体包括设置服务器的 IP 地址、 编写客户机访问服务器的脚本代码、客户机接受数据并处理显示等。
2.2 提升机自动化改造自动开车的实现
自动开车需要提升机控制系统在整合所有外围信息的前提下,做出正确的开车命令控制调节部分工作。具体来说需要考虑以下因素: 1) 提升容器当前位置。 在开车前电控系统通过硬件开关和编码器所测行程来判断提升容器位置。 2) 开车方向。 电控系统根据上次提升方向,结合当前位置,并根据运行工况做出正确的开车方向。 3) 与闸控系统的配合。考虑到主井为重力提升,引入电枢电流、闸压力和提升重量,利用模糊推理器按模糊规则推出在该条件下应该的制动闸松闸速度。将此信号输入到一个常规的 PID控制器中, 对制动系统进行控制,改变每次开车时的松闸速度。同时根据实际的提升机工作性能,对模糊推理器进行调整,使模糊推理器的输出优化,最终达到制动系统和调速系统之间的协调控制。 4) 与信号系统的配合。 电控系统根据信号系统发来的信号,在结合电控系统本身检测到的运行工况,决定是否采用信号系统的信号,并根据信号执行相应的命令。自动加减速的实现:自动加减速是靠 PLC根据 2路独立的编码器信号计算行程,根据不同的行程段自动给出S型速度给定。自动停车的实现:自动停车是电控系统根据硬件和软件判断箕斗的位置,在最后爬行段和停车点执行预施闸、停车电流控制、工作闸控制等一系列工作,到达准确停车的功能。
3研究煤矿提升机电气控制系统的技术改造方法
3.1 讨论改造提升机电气控制系统的 PLC 技术
在煤矿提升机设备中,占据关键性地位的技术是电气控制系统的 PLC 技术,它也被叫做可编程逻辑控制器。同时,该技术也在大部分的煤矿企业中发挥着极为关键又至关重要的作用。由于 PLC 的内部结构不尽相同,所以对其进行分类: 一是组合式的 PLC; 二是固定式的 PLC。一方面,固定式的可编程控制器具有比较低能力的灵活性,而且当煤矿设备出现问题的时候,其就会加大对其进行维修的难度。另一方面,组合式的可编程控制器相比较于前者来讲,具有很多的优点,比如说灵活性优良,延展性更好,以及应用更广泛等等。对电气控制系统的 PLC 技术进行改造的时候,首先相关的技术人员需要将电气的保护系统进行合理的提升和改善,只有使提升机的电气控制系统的相关保护性能得到更加有效的提高,才可以保证设备的安全性,从而提高煤矿提升机的工作效率及其生产质量。当然,PLC 技术还具有一个独特的功能,那就是它可以进行语音报警,这样可以使得人工的操作次数得到更深层次的降低。改造过后的该技术可以进行远程的故障诊断。从而加强了机器故障诊断的灵活性,同时打破了地域上的局限性。
3.2改造提升机电气控制系统的贮备技术改造
提升机的电气控制系统的贮备技术是对于一部分相对比较低级的传统煤矿设备来研究讨论的。由于在传统的电气控制设备中,它自己的控制性能以及保护性能存在着较强的局限性,而且在设备出现问题或者故障的时候,其没有足够的能力去保护本机器不遭受损坏,因此,对于这种情况的出现,相关的改造人员可以对改电气控制系统中的贮备技术进行有效的,合理的提高。这样做能够有效的防止由于设备出现问题及故障而不能正常工作的情况出现,从而将煤矿企业的生产风险给降低,同时,提高本企业的生产速度和效率。
结束语
矿井提升机作为在煤矿生产过程中重要和关键的大型机电设备,煤矿主井提升须满足安全、可靠、高效的要求,该项目结合煤矿的实际情况,研究和开发使用基于计算机的主井提升及定量自动综合自动控制系统,将多个系统连成网络,实现带上位机监控,组成分布式控制系统,将全数字提升电控系统和定量自动控制系统通过网络通信技术有机地结合起来,使控制装置趋于数字化,模块化,标准化,实现系统的多功能、通用化、高性能,运用多学科知识,把其纳入全矿井综合信息化平台。针对目前存在的问题进行科学的分析与探讨,积极地对系统进行改造,使系统达到稳定、快速、安全、高效的工作状态。
参考文献
[1] 秦玉芝.用容错技术提高提升机控制系统的可靠性[J ] . 煤炭技术,2008.
[2]陈艳新.李克清主井提升机的数字化网络化改造[ J]. 工矿自动化, 2006.
[3]宋成,焦文良,全吉男.顺序控制的矿井直流提升机谐波分析[J] .煤炭学报,2002.
关键词:煤矿;提升机;自动控制系统
1分析当前煤矿提升机电气控制系统的发展状况
在煤矿提升机电气控制系统的内部,存在着一项极为关键的技术,即模拟电子技术。这项技术来源于国外,随着计算机相关的技术不断地更新完善,一些煤矿企业将其运用到提升机的电气控制系统中。当前,我国大部分的煤矿企业运用的电气控制系统还是相对比较高级的技术即数字化,利用微处理器将煤矿提升机进行大量数字化的调整和运作,从而达到自动化控制煤矿提升机的目的。数字化的电气控制系统存在着两种主要的工作方式。在煤矿提升机工作的时候,虽然这种控制系统具有较高的安全性和可靠的性能,但是它的价格相较于另一种系统来说,是非常高的,对于一些规模比较小的煤矿企业来讲,这并不符合本企业的经济要求,所以如今阶段,这类小规模的企业一般使用 TKD 电气控制系统,它的优点就是价格实惠,但是缺点就是应用价值不高,而且在实际的生产工作中其存在着较大的局限性,可靠性比较低以及安全性不能被保证,有较大的风险隐患。
2依据目前自动控制的现状提出对提升机的自动化与信息化改造
2.1 提升机信息化改造
利用VB语言, 通过网络编程, 将通过PLC采集的各种信息, 通过上位机进行发布,从而实现矿井提升机运行状态的远程监测与信息化管理。 1) 网络发布技术:企业网络通常以 We b 为中心, 能够提供各种面向Inte rne t 用户的信息浏览系统。 浏览器与服务器之间的超文本文档服务采用 HTTP协议, 浏览器作为 HTTP客户, 向服务器发出 HTTP请求,并接受响应。所有信息都存放在服务器上,通过超文本连接形成一个信息网。客户浏览器向服务器发出数据请求,从服务器读出数据并解释输出。 2) 网络通讯协议:为了将不同操作系统、 不同硬件系统接入互连网,常采用支持 TCP\IP协议的通信方式。 TCP用来为用户程序提供端到端的通信和控制功能, IP 用来给不同的通信子网或局域网提供一个统一的互联平台。将采集到的数据处理成不同的画面来显示提升机的各种运行状态,并通过 TCP\IP协议, 使其他客户机可以浏览到同样的信息。3) 动态网页设计与网络浏览的实现: 网页设计的过程是在 FrontPage环境下完成的,在网页内插入 VBScript 脚本代码, 保存为 HTML或ASP 文件。 具体包括设置服务器的 IP 地址、 编写客户机访问服务器的脚本代码、客户机接受数据并处理显示等。
2.2 提升机自动化改造自动开车的实现
自动开车需要提升机控制系统在整合所有外围信息的前提下,做出正确的开车命令控制调节部分工作。具体来说需要考虑以下因素: 1) 提升容器当前位置。 在开车前电控系统通过硬件开关和编码器所测行程来判断提升容器位置。 2) 开车方向。 电控系统根据上次提升方向,结合当前位置,并根据运行工况做出正确的开车方向。 3) 与闸控系统的配合。考虑到主井为重力提升,引入电枢电流、闸压力和提升重量,利用模糊推理器按模糊规则推出在该条件下应该的制动闸松闸速度。将此信号输入到一个常规的 PID控制器中, 对制动系统进行控制,改变每次开车时的松闸速度。同时根据实际的提升机工作性能,对模糊推理器进行调整,使模糊推理器的输出优化,最终达到制动系统和调速系统之间的协调控制。 4) 与信号系统的配合。 电控系统根据信号系统发来的信号,在结合电控系统本身检测到的运行工况,决定是否采用信号系统的信号,并根据信号执行相应的命令。自动加减速的实现:自动加减速是靠 PLC根据 2路独立的编码器信号计算行程,根据不同的行程段自动给出S型速度给定。自动停车的实现:自动停车是电控系统根据硬件和软件判断箕斗的位置,在最后爬行段和停车点执行预施闸、停车电流控制、工作闸控制等一系列工作,到达准确停车的功能。
3研究煤矿提升机电气控制系统的技术改造方法
3.1 讨论改造提升机电气控制系统的 PLC 技术
在煤矿提升机设备中,占据关键性地位的技术是电气控制系统的 PLC 技术,它也被叫做可编程逻辑控制器。同时,该技术也在大部分的煤矿企业中发挥着极为关键又至关重要的作用。由于 PLC 的内部结构不尽相同,所以对其进行分类: 一是组合式的 PLC; 二是固定式的 PLC。一方面,固定式的可编程控制器具有比较低能力的灵活性,而且当煤矿设备出现问题的时候,其就会加大对其进行维修的难度。另一方面,组合式的可编程控制器相比较于前者来讲,具有很多的优点,比如说灵活性优良,延展性更好,以及应用更广泛等等。对电气控制系统的 PLC 技术进行改造的时候,首先相关的技术人员需要将电气的保护系统进行合理的提升和改善,只有使提升机的电气控制系统的相关保护性能得到更加有效的提高,才可以保证设备的安全性,从而提高煤矿提升机的工作效率及其生产质量。当然,PLC 技术还具有一个独特的功能,那就是它可以进行语音报警,这样可以使得人工的操作次数得到更深层次的降低。改造过后的该技术可以进行远程的故障诊断。从而加强了机器故障诊断的灵活性,同时打破了地域上的局限性。
3.2改造提升机电气控制系统的贮备技术改造
提升机的电气控制系统的贮备技术是对于一部分相对比较低级的传统煤矿设备来研究讨论的。由于在传统的电气控制设备中,它自己的控制性能以及保护性能存在着较强的局限性,而且在设备出现问题或者故障的时候,其没有足够的能力去保护本机器不遭受损坏,因此,对于这种情况的出现,相关的改造人员可以对改电气控制系统中的贮备技术进行有效的,合理的提高。这样做能够有效的防止由于设备出现问题及故障而不能正常工作的情况出现,从而将煤矿企业的生产风险给降低,同时,提高本企业的生产速度和效率。
结束语
矿井提升机作为在煤矿生产过程中重要和关键的大型机电设备,煤矿主井提升须满足安全、可靠、高效的要求,该项目结合煤矿的实际情况,研究和开发使用基于计算机的主井提升及定量自动综合自动控制系统,将多个系统连成网络,实现带上位机监控,组成分布式控制系统,将全数字提升电控系统和定量自动控制系统通过网络通信技术有机地结合起来,使控制装置趋于数字化,模块化,标准化,实现系统的多功能、通用化、高性能,运用多学科知识,把其纳入全矿井综合信息化平台。针对目前存在的问题进行科学的分析与探讨,积极地对系统进行改造,使系统达到稳定、快速、安全、高效的工作状态。
参考文献
[1] 秦玉芝.用容错技术提高提升机控制系统的可靠性[J ] . 煤炭技术,2008.
[2]陈艳新.李克清主井提升机的数字化网络化改造[ J]. 工矿自动化, 2006.
[3]宋成,焦文良,全吉男.顺序控制的矿井直流提升机谐波分析[J] .煤炭学报,2002.