隨著(zhù)計算機控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以微機處理為核心的可編程序控制器（PLC）控制已逐步取代繼電器控制，普遍應用于各行各業(yè)的自動(dòng)控制領(lǐng)域，礦山采礦運輸系統也不例外，吉林吉恩鎳業(yè)股份公司大嶺礦GKTD型提升機電控系統即為西門(mén)子PLC（S7-300）控制系統，整個(gè)控制系統自動(dòng)化程度高，方便維護，運行可靠。

礦井提升機是礦山井下采礦運輸系統中的關(guān)鍵設備，它承擔礦物的提升，人員的上下，材料和設備的運送。礦井提升機作為地面與井下物質(zhì)與人員流通的運輸工具，在操作安全性和提升控制jingque性等 方面都有很高的要求。提升機的運行直接影響礦井生產(chǎn)，而且也與礦山職工的生命安危息息相關(guān)。

原電控系統已運行多年，而且均采用繼電器連鎖，模擬分立電子元件控制，使檢修和維護的難度非常大，一旦出現問(wèn)題無(wú)法立即監測故障點(diǎn)，各種分立電子元件容易老化，監測和更換難度比較大。組合件都是在觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)狀態(tài)下工作，由于頻繁動(dòng)作，造成觸點(diǎn)接觸不良及器件的使用壽命減少，且噪聲較大。

為了便于對提升機運行的準確操作，方便物質(zhì)與人員上 下，防止 沖罐、墜罐等惡性事故的發(fā)生，jingque控制提升機任一時(shí)刻在井中的位置與運行速度，減少系統的故障率,提高系統的可維護性.我公司根據根據實(shí)際運行和維護的要求，在細致研究原電控系統的基礎上，結合國內外提升機的運行及改造情況，對原有的電控系統提出了以下改造方案。

1 方案介紹

⑴采用模塊組合式設計思想，結構緊湊，方便、靈活、占地小，易于系統的維護與功能的擴展。

⑵整機采用西門(mén)子PLC（S7-300）控制，采用內部繼電器代替外部中間繼電器和時(shí)間繼電器,大大提高了系統的可靠性,減小系統的故障率.實(shí)現了系統的程序化運作和故障自診處理。運行穩定，安全可靠。

⑶對于主電路過(guò)電壓過(guò)電流保護環(huán)節，保留原有的電流繼電器，主脫扣空氣開(kāi)關(guān)，和逆功率繼電器。并且把節點(diǎn)送入PLC處理。

⑷在保留原來(lái)測速發(fā)電機做為測速反饋的基礎上，增加高精度juedui編碼器實(shí)現提升機的位置和速度、方向監測，運用軟件編程，實(shí)現提升機的限位保護、等過(guò)速度保護、低速，亞同步速，爬行等進(jìn)行靈活的處理。及時(shí)發(fā)出預報警信號，故障緊急處理等。

⑸按照以電流為主時(shí)間為副的控制思想，自動(dòng)調整切除電阻的時(shí)間，保障提升機的平穩啟動(dòng)，而與提升負載無(wú)關(guān)，同時(shí)實(shí)現啟動(dòng)保護，運行保護。同時(shí)時(shí)間繼電器全部由PLC內部繼電器,不需要進(jìn)行整定,需要的時(shí)候可以進(jìn)行手動(dòng)修改.

⑹對可調閘環(huán)節，稍作改進(jìn)，保持原有的操作方式，對其控制部分進(jìn)行重新設計，以接入整個(gè)系統實(shí)現控制和監測。CPU進(jìn)行數據的控制處理后通過(guò)模擬量的輸出來(lái)控制模塊化的可調電源，用其對可調閘線(xiàn)圈進(jìn)行控制。增加了系統的準確性，可靠性。

⑺對于可控硅動(dòng)力制動(dòng)環(huán)節，采用先進(jìn)的數字觸發(fā)電路，對其觸發(fā)電路進(jìn)行改造。其控制也采用CPU進(jìn)行統一的控制和處理。保留原有的控制方式，增加一個(gè)電壓反饋板，以進(jìn)行更加jingque和可靠的控制。

⑻二次制動(dòng)由自動(dòng)進(jìn)行調節，但手動(dòng)可以調節二次制動(dòng)的力度和時(shí)間。停電和過(guò)卷時(shí)，通過(guò)程序來(lái)實(shí)現故障保護，實(shí)現連鎖。

⑼自整角機部分:除保留用于深度指示的一對感應自整角機,用于帶動(dòng)操作臺上的園盤(pán)指示器.手閘自整角機,腳踏動(dòng)力制動(dòng)自整角機,減速段速度給定自整角機均換為軸角轉換器。取消的原來(lái)磁放大器，采用軸角變換器把角度信號轉成標準信號，實(shí)現1/5000的轉換精度，接入CPU進(jìn)行統一處理。

⑽控制系統的主要電器元件均采用進(jìn)口元件，大大降低了設備的故障率。

⑾對系統信號進(jìn)行全面檢測，具有提升機運行狀況的實(shí)時(shí)顯示和各種保護指示，便于司機快速做出反應，也便于檢修和維護。

⑿可由計算機來(lái)設定和監視提升機的運行情況，修改參數和進(jìn)行故障排除等。

2 控制系統簡(jiǎn)介

計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展空間，本控制系統采用模塊化設計，結構緊湊，采用柜內集中安裝，各功能模塊之間通過(guò)并行背板總線(xiàn)相連，將控制系統分成獨立而又相互聯(lián)系的子系統，以適合I/O分散安裝的控制程序。

CPU均采用IEC1131-3或STEP7編程語(yǔ)言，STEP 7是專(zhuān)為SIMATIC可編程序控制器配置和編程的標準軟件包,它是SIMATIC公司工業(yè)控制軟件的一部分.我們要用的是關(guān)于STEP 7 SIMATIC S7-300/S7-400, SIMATIC M7-300 /M7-400,符合EN61131-3或IEC1131-3標準.

它具有以下功能:
⑴ 完成各種工業(yè)控制，建立和管理項目
⑵對硬件和通訊作組態(tài)和參數賦值
⑶管理符號及創(chuàng )建程序，向可編程序控制器下載程序，上傳數據
⑷ 診斷設備故障
⑸測試自動(dòng)控制系統
⑹功能強大的軟件處理指令
⑺具有強大的網(wǎng)絡(luò )功能

軸角變送器采用自整角機或旋轉變壓器作檢測元件，運用新的檢測技術(shù)，將旋轉物體轉過(guò)的角度經(jīng)微處理器進(jìn)行處理后換算成角位移或直線(xiàn)位移輸出。 取消了傳統的SD變換，提高了轉換精度。 該模塊同傳感器組合相當于8～16位的juedui編碼器測量精度，其性?xún)r(jià)比遠高于編碼器測量方式，是工業(yè)現場(chǎng)最為理想的角位測量模塊。

高精度juedui編碼器選用E6C2-A, 其精度能達到1024或更高，耐沖擊性能達到1000M/S2,具有的耐用性，且采用密封軸承，達到IP64防護標準，可以在惡劣的環(huán)境下使用。運用軟件編程,實(shí)現提升機的位置和速度、方向監測，，實(shí)現提升機的限位保護、加速度保護、位置檢測，及時(shí)發(fā)出預報警信號。

3 系統結構圖

4 系統的主要性能指標

由于自動(dòng)化程度的提高，極大地增加了設備運行效率，可為企業(yè)的高產(chǎn)高效、連續生產(chǎn)創(chuàng )造良好條件。廣泛吸取了當今國際同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)，將模擬機用于控制、檢測、保護、信號等任務(wù)的硬件設備的功能由計算機軟件來(lái)實(shí)現，極大地簡(jiǎn)化了系統硬件結構。經(jīng)改造后整個(gè)系統的性能指標能達到以下要求：

⑴系統的可用性
系統的設計充分考慮了在整個(gè)工程環(huán)境中的不同因素，以保證在現場(chǎng)安裝調試后立即適用并進(jìn)入穩定可靠運行。

⑵系統的可維護性
系統的硬件、軟件設備便于維護，各部件都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力。軟件有備份，便于工程師維護，應用程序易于擴充，便于用戶(hù)自行編制的程序加入系統中運行。

⑶系統的可靠性
系統在工程現場(chǎng)運行具有很高的可靠性，其平均時(shí)間MTBF≥30000小時(shí)。除了符合要求的保護和閉鎖功能外，還增加了軟件的保護功能。

⑷系統的容錯能力
軟、硬件設備具有良好的容錯能力，當各軟、硬件功能與數據采集處理系統的通訊出錯，以及當司機或運行人員在操作過(guò)程中發(fā)生一般性錯誤時(shí)，均不影響系統的正常運。行。對意外情況引起的故障，系統具備恢復能力。

⑸系統的安全性
正常情況下，硬件和軟件設備的運行均不會(huì )危及現場(chǎng)設備的安全穩定運行和工作人員的安全。保障對設備和工作人員的安全。

⑹系統的抗電磁干擾能力
系統具有足夠的抗電磁干擾能力，加入軟件濾波，符合IEC標準，確保在各種環(huán)境中的穩定運行。

5結束語(yǔ)

該控制系統于2003年年底正式投入運行，系統年可用率大于99.9%。該設備具有運算速度快、控制精度高、誤差小、穩定性好、功耗低、系統功能易于調整、參數設置簡(jiǎn)單等優(yōu)