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礦井提升機范文1
[關鍵詞]礦井 提升機 自動化控制
中圖分類號：TD633 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0071-01
礦井提升機是煤礦非常重要的提升設備，在煤礦采煤生產中發揮重要的作用。近些年來，我國煤礦提升機械隨著科學技術的發展逐步走向自動化控制。
1、高壓換向接觸器
高壓換向接觸器作為高壓交流提升電動機的接通、切斷和換向使用。目前與提升機交流電控設備成套供應的有CG5系列高壓接觸器。
高壓接觸器由支架、主觸點、磁吹滅弧裝置、電磁操作機構及橋式輔助觸頭等組成。其中磁吹滅弧裝置由一對熄弧角、熄弧線圈和滅弧罩組成。熄弧角是把電弧引離主觸頭以減少它的熔化和延長使用壽命，促進電弧的延長和熄滅，對在滅弧罩內的電弧移動起導向作用。滅弧罩是用石棉板做成的匣狀物，兩側裝有用薄鋼板做成的極板，用螺釘把極板固定在熄弧線圈的鐵芯上。其用途是把熄弧線圈形成的磁場分布在滅弧罩內。主觸點斷開時出現的電弧，由于磁場的作用被壓到滅弧罩的上部，此時電弧被隔弧壁分開并。3kV可逆接觸器由2個三極接觸器組成，用以控制電動機正反轉。6kV可逆接觸器由3個三極接觸器組成，2個用以控制電動機正反轉，第3個作為輔助切斷較高電壓之線路?？赡娼佑|器中的正反轉兩個接觸器間還裝有機械聯鎖，使兩接觸器不會同時閉合而導致短路。在選用時，高壓接觸器的電壓和電流不可大于電動機的額定值。
2、提升機電控消弧繼電器
提升機主電動機換向以及切除高壓電源投入動力延時時，都要在電弧熄滅后進行。為了避免高壓電弧短路或高壓交流電進入動力制動裝置導致事故發生，一般設有消弧繼電器XHJ來延時。ZCFC斷電后，它的常開觸點斷開XHJ線圈回路，其銜鐵經延時0.5s后釋放，常閉觸點XHJ閉合，接通延時繼電器回路，使其在換向回路和動力制動接觸器回路中的常開觸點閉合，該回路才可能接通。經XHJ延時后，電弧已可靠熄滅。
3、提升機電控低速繼電器
低速繼電器SDJ的作用是：在其釋放時，通過減速信號繼電器J1和腳踏動力制動接觸器KDC切除動力制動，準備二次給電。
4、提升機電控減速開關
提升機等速運行至減速點，減速開關動作，斷開減速信號繼電器J1回路和信號接觸器XC回路。XC的常開觸點斷開高壓換向回路，ZC、XLC斷電，電動機切除高壓電源，常閉觸點閉合，為電動機接通低頻電源作準備。
5、提升機主電動機轉子電阻的作用
提升機用繞線型異步電動機拖動時，為啟動平穩又能減少啟動電流而不降低啟動轉矩，要采用在轉子回路里串接電阻的方法啟動，這是由異步電動機M=f（n）的特性決定的。用金屬電阻時就把全部啟動電阻分為五段、八段或十段，在啟動過程中逐級切除。過去也有用液體電阻啟動的，而由于溫度變化較大，電液容容易蒸發，濃度變化較快，阻值不穩定，因此現在已較少使用。
6、真空接觸器的操作過電壓
真空接觸器在分斷電感性負載時，交流真空接觸器過強的滅弧能力也帶來操作過電壓的危險。操作過電壓可分為載流過電壓和重復性高頻熄弧過電壓。載流過電壓主要取決于觸頭材料，通常選用鉬基鑲低熔金屬環觸頭材料，其截流值低于1A，截流過電壓很小，不能導致對電動機絕緣的危害；高頻熄弧過電壓發生的幾率較小，只有在以下幾種情況同時出現時才有可能出現：
（1）觸頭在工頻電流過零前剛剛分離。
（2）工頻電流過零前未發生截流現象
（3）工頻電流過零后由于觸頭開距太小，被恢復電壓擊穿使電弧復燃，復燃后高頻電流第一次過零分斷。
（4）高頻電流第二次復燃又熄弧，并多次復燃又熄弧的過程。
現在，己有較多限制過電壓的措施，如并聯R-C保護、加裝壓敏電阻或專門的過電壓限幅器等，使真空接觸器操作過電壓的問題已經得到較好解決。
7、提升機交流電控低頻電源的作用
提升機低頻拖動不增加機械設備，利用低頻3-5Hz交流電源直接送入主電動機，使它低速運行。由于交流感應電動機的轉速是與頻率成正比的。因此，只要有低頻電源裝置便能實現低頻拖動。
低頻電源有以下3種：
（1）低頻發電機組，由一臺交流電動機帶動一臺低頻發電機。
（2）晶閘管交一直一交變頻裝置，是一種用硅整流器將工頻交流電變為直流電，再由晶閘管逆變器將直流電變成需要的低頻交流電源的裝置。
（3）晶閘管交 交變頻裝置，是用晶閘管元件構成的，把交流工頻電直接變成低頻電供提升主電動機使用的變頻裝置。
在低頻電源實現低速爬行中，在電動機轉速高于由低頻電源產生的同步轉速時，還能獲得低頻發電制動的效果。提升機從等速階段開始減速時，使定子從工頻電網切斷，再接入低頻電源，電動機轉子串入全部電阻。這時電動機轉速由于遠高于低頻電源而出現的同步轉速，電動機便運行在發電制動狀態，電動機輸出負力矩產生制動作用。為增大制動力矩，再逐級切除電阻，速度不斷下降，直至全部切除電阻，電動機運行到低頻電源所形成的自然特性曲線上。這時提升機負載不管是正力還是負力，均會處在穩定爬行速度。
采用低頻拖動，不僅能取代小功率電動機、減速器和氣囊離合器等復雜的拖動裝置，還可以實現減速階段的低頻制動。
參考文獻
[1] 于學謙：礦山運輸機械，徐州，中國礦業大學出版社，1998.3.
礦井提升機范文2
【關鍵詞】PLC；變頻器；智能化；高效率；穩定性；安全性
1概述
1.1礦井提升機系統的概述礦井提升機系統是礦井挖掘中一個非常重要的電氣設備，它的工作正常與否直接關系著礦井的生產效率。礦井提升機系統主要作用是可以把采集到的有用的礦石、煤炭和石油等物品從礦井底部運輸到礦井的頂端。所以說，礦井提升機是開采礦井的“咽喉”。礦井提升機系統一旦出現故障，會直接的關系到礦井的正常生產，但是傳統的礦井提升機還存在一些隱患，嚴重時危及人的生命。在智能控制、高效生產和安全方面也有待提高，所以需要開發新的礦井提升機系統來實現這些要求。1.2PLC與變頻技術的概述PLC與變頻技術是當前廣泛應用的一項工控自動化技術，首先，PLC的穩定性高是應用于工控自動化的原因。PLC內部自帶的光電耦合器隔離了外部的電路和內部的電路，可以很好的免去外部電路對于控制器部分的干擾問題。變頻技術則對它的多個速度和穩定性有較強的控制，避免了人為操作的時候出現的一些問題。因為都是智能化的控制系統，所以礦井提升機系統在設計和改進的過程中，取得了良好的應有效果。
2系統的控制原理和整體構成
2.1礦井提升機系統的主要組成部分和工作原理礦井提升機系統是一個非常復雜的系統，它的主要組成部分包括：提升容器、提升鋼絲繩、動力部分的提升機（包括機械部分和拖動部分）、礦井提升機的井架等固定設備。除此以外，他還需要有一些輔助的系統，比如機械傳統、系統部分、觀測和控制系統以及制動系統。傳統的纏繞式提升機設備是一種常用的設備，它由卷筒、鋼絲繩、天輪、提升容器和平衡尾繩等組成。其的工作原理是礦井提升機的動力拖動部分是安裝在地面的提升機房。提供牽引動力的鋼絲繩一頭固定在卷筒上，另一端繞過天輪（頂端的定滑輪）之后連接到提升容器的頂端。當滾筒在電力拖動部分拖動以后就會通過鋼絲繩帶動提升容器部分進行上下的目的，實現人或者物在礦井中的運輸。目前纏繞式礦井提升機一般應用在較淺井的礦井之中。2.2PLC與變頻技術礦井提升機系統的構成PLC與變頻技術礦井提升機系統的系統要求主要分為兩個部分，分別是主動指令控制和自動保護控制指令。在主動的操作指令層面，管理人員可以根據現場的工作情況和實際的需要，可以通過改變各種參數來實現礦機提升機控制系統工作狀態的改變。礦井提升機的主動指令操作主要包括電控系統工作狀態的改變，設置預定的工作流程，讓系統自動的按順序改變工作狀態。除了人為的設定系統的工作狀態還可以人為的改變單個指令。比如改變系統的啟動、停止、加速、減速、制動等都有對應的單個指令。系統下達指令以后通過PIC改變變頻器的工作狀態，實現多個速度的運行，從而實現對機械部分的控制。另一部分是保護監視系統的指令操作。根據要求事先設定的參數，當參數不在設定的范圍時，系統的保護部分會自動的下達指令，讓系統采取措施，防止發生危險?？刂葡到y的保護部分主要包括：速度監視、過卷監視、變頻器監視、提升容器實施監視、過載監視和深度監視這幾個部分。按照具體功能的不同，礦井提升機系統整個控制系統分為行程系統、保護系統和輔助系統三個部分。
3礦井提升機系統的硬件構成
3.1行程控制PLC與變頻技術的硬件構成行程的控制是一種典型的位置控制，控制的目的是讓提升容器準確的停在指定的位置。典型的比較成熟的控制硬件配置是光-電增量式轉角-脈沖變換器。具體的安裝過程是把旋轉編碼器用聯軸器固定在提升機的驅動輪上，這樣就可以把驅動輪的轉動變成電信號采集到PLC，再利用PLC與變頻技術上下進程和時間、速度等進行控制，使PLC與變頻技術礦井提升機系統可以正常地進行運作，如圖1所示。3.2PLC與變頻技術礦井提升機系統保護系統的硬件構成在這部分保護系統中要注意兩個方面的問題，一是電源模塊的供電問題，需要電源模塊可靠穩定的把220V-AC轉換為24V-DC。沒有穩定的電源PLC與變頻器輸出就不能正常的進行。另一個部分是數模-模數轉化模塊的質量，通過數字與模擬信號之間的轉換，能夠更有效、更準確的處理出PLC與變頻器輸入、輸出的信號連接口，如果定時與計算出現了問題，那么就會造成系統的癱瘓，嚴重的會造成人員傷亡和機器的損壞，如圖2所示。3.3PLC與變頻技術礦井提升機系統控制部分的硬件構成通過按鈕與鍵盤的輸入控制，利用模塊之間的通信，實現數據與數據之間的轉換，對PLC與變頻技術的通信端口與輸出端口進行控制，利用指令燈系統的與感應系統的反饋，實現系統通信、運行、報警和音頻的智能控制，如圖3所示。
4PLC與變頻技術礦井提升機系統的軟件構成
系統主要是有三個部分構成的，這里采用的是STEP7，編程環境在這里不做過多的贅述。編程采用模塊化的設計，在行程的控制部分，選擇的是三個模塊，分別是OB100、OB1和DB35。其中，OB100模塊的作用是用來啟動的。在該模塊中設置了程序的初始化指令，相關的系統參數的設置也是在這個部分設置的，類似于單片機的頭文件。在上電初始化的時候，該模塊被執行一次，保障系統能夠正常的啟動。但是這個部分只在PLC與變頻技術礦井提升機系統啟動的過程中執行，之后不參與程序的循環。OB1模塊為循環模塊也就是常說的主程序模塊，這個部分是程序運行時一直循環的過程。通過設計時的程序流程圖可以知道，主程序是一個主要的循環過程，在主程序循環的過程中可以調用相關的子模塊程序，SFB、SFC、FB、FC等都可以在主程序中調用出來。運用這種模塊化的程序設計可以快速的設計，而且在調試的過程中可以很快的發現問題，改動的時候也不必全部的去修改。程序主要是應用在PLC與變頻技術礦井提升機系統的工作與應用。DB35是循環中斷的子程序。PLC中的程序是循環執行的，要想做出什么改變的時候就需要中斷了。循環的時間值設定在0到60之間，具體的設置過程需要根據實際的用戶需要進行設置。程序主要應用在PLC與變頻技術礦井提升機系統出現故障或問題時，相應程序應該出現有的中斷或中止，終端程序需要包括有：（1）需要根據用戶當地的邏輯過程給出中斷的實際值，當需要改變程序執行狀態的時候就要進行中斷過程。（2）當PLC受到傳感器傳來的故障信號的時候要馬上進行中斷，并調到故障處理子程序部分。（3）采集的數據和預先設定的數值誤差過大的時候也需要調用相應的子程序模塊。變頻器技術則應用于頻率上的控制，對時間、速度、頻率上的控制與同步起到很大的幫助。
5總結
以上是根據自己多年的PLC、變頻技術的研究和應用寫出關于PLC與變頻技術礦井提升機系統的文章，其中包含了組成的硬件部分和軟件部分的程序思路以及注意事項。這種<<上接133頁新型的礦井提升機系統相比于傳統的礦井提升機在性能上有了很大的提升，達到了智能、高效、省時、省力、安全的效果。在參與設備的設計和改造時，產品也得到了當地單位的一致好評。當然，在新環境中設計與安裝礦井提升機系統設備時，因地制宜地應用不同的PLC及變頻器和機械設備。本文只作為部分的參考，希望能給廣大的讀者帶來一些幫助。
參考文獻
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礦井提升機范文3
[關鍵詞]PLC；全數字變頻控制系統；四象限；保護
中圖分類號：TD534 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）18-0110-01
1 改造前提
國內礦井提升機的控制系統大多采用TKD系列交流提升機電控系統，受當時設計時期科技水平的限制，其組成主要為繼電器、接觸器等，這些觸點器件，存在安全性差、穩定性差、控制精度低等不足，隨著當今科學技術的快速發展和生產實際的迫切需要，應用現代機電一體化技術改造TKD電控系統是大勢所趨，新建煤礦下大力度今年全面改造礦井提升機控制系統為全數字變頻控制系統，用全數字直流調速裝置來代替模擬直流電源，實現了動力制動，運行效果良好。提升機全數字變頻控制系統，采用PLC控制技術、網絡技術、變頻調速技術，采用可控的變頻調速取代交流繞線異步電動機的轉子串電阻調速。不僅實現了電機的軟啟動、軟停車，連續平滑調速，而且降低了制動能耗，實現節約電能。適用于單繩、多繩交流提升機控制。
2 系統的主要組成和功能分析
提升機全數字變頻控制系統基于數字化、自動化、網絡化和信息化等先進技術，采用“交流同步電機+可控硅變流十全數字調節控制+多PLC網絡控制+上位機診斷與監控+局域網信息互聯”的控制模式，提升機全數字變頻控制系統由PLC主控柜、操作臺、變頻柜、制動柜、以及編碼器、井筒傳感器等組成。
2.1 PLC主控柜
PLC控制系統采用S7-300系列PLC，包括主控PLC、監控PLC、操作臺PLC、液壓站控制PLC和裝卸載控制PLC，它們彼此通過PROFIBUS和MPI網進行數據交換，選用進口可編程序控制器和進口繼電器，完成提升機手動、半自動、檢修、緊急控制開車及低速爬行等運行方式的控制及特殊工況（如運輸爆破器材、長材）等。其控制與提升信號系統之間相互閉鎖，實現對調速系統行程、速度等的控制。系統采用軟件和硬件冗余的安全回路，構成兩重安全保護，并具有PLC故障狀態下的低速故障開車功能。
2.2 變頻器柜
礦井提升機作為一個典型的位勢力矩負載，要求其拖動電動機在其機械特性的四象限內頻繁周期性的進行啟動、制動和反向運行，反映其運行狀態的速度圖和力圖是根據設計的提升能力和安全規程確定的，對其在運行過程中的加速度、減速度以及各運行階段的行程和最后的停車位置都有精確的要求和嚴格的限制采用矢量控制，配制動單元，滿足提升機四象限運行要求，滿足提升工藝要求的過載能力和安全系數，滿足各種工況下力圖的要求。
2.3 操作臺
裝有一體化工控機、打印機、指示燈、儀表、選擇開關、按鈕、速度給定旋鈕、閘力調整手柄、聲響設備等，實現提升機運行監控和操作。對提升機運行過程的動、靜態參數進行監測監控，對提升機系統發生的輕重故障進行診斷和保存，實現圖表顯示、聲光報警、各類報表的生成、打印和歷史記錄。）操作臺上配備人機界面裝置，通過與PLC系統建立點對點通信，綜合整個提升系統的運行參數和運行狀態，進行信息管理。
2.4 制動電阻柜
將提升機制動過程中不能及時回饋電網的少數能量消耗掉，實現平滑速度調節和平穩制動。
3 系統特點
全數字控制系統與改造前相比運行更加可靠。集成的操作臺操作更加舒適和方便。周密的連鎖方案避免誤操作，更加安全。安全回路由PLC內部和外部AC回路串聯實現。增加自動換向功能和故障語音報警功能。同時保護功能更加完善，除常規保護外，還具有深度指示器斷軸保護、減速點后備保護、井口2m/s限速保護、開車錯向保護、二級制動解除保護、減速段超速保護。
技術參數特別精確，定位精度≤±1cm。手動操作時，可控制油壓在0～最大壓力連續可調，提升速度在0～額定速度范圍內連續可調。檢修運行時，最大速度為0.5m/s，能夠實現0～0.5m/s速度的連續可調，或者以0.5m/s的恒定速度運行。在PLC、監測系統局部故障時，提升機能實現低速應急運行，運行速度
礦井提升機范文4
關鍵詞：礦井提升機；電控系統；PLC技術
中圖分類號：TD53 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2011）0014(C)-0191-01
引言：目前，我國正在服務的大多數礦井提升機電控系統，主要是轉子回路串電阻的交流調速系統與C―M直流調速系統，V―M可逆調速系統目前已經廣泛使用，在加速階段和低速運行時，大部分能量（轉差能量）以熱能的形式消耗掉了，因此電控系統的運行效率較低。同時，這種調速方案為了在低同步狀態下產生制動轉矩，需采用直流能耗制動方案（即動力），或采用低頻制動。但元論采用何種方式，總需要設置輔助電源和定子繞組的二次切換操作。雖然這種方案存在著調速性能差、運行效率低、運行狀態的切換死區大及調速不平滑等缺點，這種基于PLC技術的電控系統在我國20世紀90年代已有不少的產品通過工業運行，都取得了較好的運行效果。這些采用PLC技術的新型電控系統，都已較成功地應用于礦井提升實踐，并取得了較好的運行經驗，克服了傳統電控系統的缺陷，代表著交流礦井提升機電控技術發展的趨勢。
一、礦井提升機使用PLC電控后出現的問題
提升機的某些重要保護不能直接試驗，提升機使用PLC電控后，電控中軟件實現的某些保護，不能直接試驗，不容易像在模擬控制系統中那樣方便地調節和改變參數。因此，對過速、限速等保護直接無法試驗?，F場技術人員不能掌握PLC工控程序，使用單位的技術管理人員對礦井提升機PLC電控的了解還處于“”，僅對輸入、輸出比較熟悉，而對PLC電控的核心工控程序還處于起步階段，其技術水平不足以對所用電控的可靠性及安全性做出判斷，提升機的運轉安全依賴電控廠家?，F階段，如何從制度和程序上避免人為失誤，應是電控生產廠需要認真對待的問題；對提升機PLC電控的安全可靠性具有判斷能力，則是煤礦企業必須慎重思考的課題。
二、升機對電控裝置的要求
礦井提升機屬往復運動的生產機械，對于單水平提升系統，在每次提升循環中，容器的上升或下降的運動距離是相同的；對于多水平提升系統．每次提升循環中，容器的運動距離不一定相同。但無論哪種情況，提升機在工作過程中都有固定的循環運動方式。亦即按照一定的速度圖運轉。根據提升機的運行方式和礦山企業的固有特點，對提升機電控系統的要求如下：
（一）能夠四象限運行。只有這樣，提升機才能根據負載變化及工作需要，按給定速度圖自動地工作在正向或反向、電動或制動等工作狀態。（二）要設置完善的故障監視、安全聯鎖、信號報警及閘控電路，確保系統安全運行。（三）具有良好的調速性能。亦即靜差率小、速度平穩、調速范圍大、調速方便等。（四）工作方式轉換容易。要能夠方便地進行自動、手動、驗繩、調繩等工作方式的轉換。（五）要設置準確可靠的速度給定裝置，以實現加、減速時的平穩運行。
三、PLC電控系統的主要功能
PLC是以微處理器為核心，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術而發展起來的一種新型、通用的自動控制裝置，具有結構簡單、性能優越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優點，近年來在工業自動控制、機電一體化、改造傳統產業等方面得到了廣泛應用。由于控制對象的復雜性，使用環境的特殊性和運行工作的連續長期性，使得PLC在設計、結構上具有許多其他控制器無法相比的特點。
（一）可靠性高和抗干擾能力強。PLC為了滿足“專業在工業環境下應用”的要求，采取了如下硬件和軟件措施：第一，內部采用電磁屏蔽，防止輻射干擾。第二，采用優良的開關電源，防止電源線引入的干擾。第三，具有良好的自診斷功能，可以對CPU等內部電路進行檢測，一旦出錯，立即報警。第四，對程序及有關數據用電池供電進行后備，一旦斷電或運行停止，有關狀態及信息不會丟失。第五，對采用的器件都進行了嚴格的篩選，排除因器件問題而造成的故障。第六，采用冗余技術進一步增強了可靠性。
（二）通用性強且使用方便。PLC產品現已系列化和模塊化，其配備的各種各樣齊全的I／O模塊和配套部件，可供用戶選擇使用，可以很方便地組合成能滿足不同控制要求的控制系統。用戶不需要自己設計和制作硬件裝置。
（三）程序設計簡單且易學易懂。PLC主要的使用對象是廣大的電氣技術人員。PLC生產廠家考慮到這種實際情況，一般不采用微機所用的編程語言，而采用了與繼電器控制原理圖非常相似的梯形圖語言，工程技術人員學習和使用這種編程語言十分方便。
（四）對生產工藝改變的適用性強。PLC實質是一種工業控制計算機，其控制操作的功能是通過軟件編程來確定的。當生產工藝發生變化時，不必改變PLC的硬件設備，只需改變PLC的程序。
結語：將可編程序控制器引入礦井提升機的電控系統．已在國內許多礦山企業獲得成功，實際應用時，考慮到提升機工作環境和工作性質的特殊性，應以穩定性和可靠性為主。具體做法為：選擇器件時，要注意PLC的抗干擾性；設計線路時．應設置冗余結構，采取多重保護措施等，確保礦井提升機安全可靠運行。
作者單位：國投新集能源股份有限公司新集一礦
參考文獻：
礦井提升機范文5
關鍵詞：礦井提升機；盤式制動器；可靠性；故障監控
中圖分類號：TD7 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2012）0510155-01
0 引言
礦井提升設備在整個礦井生產中起到了提升運輸的作用，它是連接地面與井下的一個橋梁。其中礦井提升機的主要任務是：①提升煤炭、礦石和矸石；②升降人員和設備；③下放材料和工具等。它能否安全工作，很大程度上要取決于設備保護設施制動裝置的可靠性和完善性，而制動裝置的核心部件就是制動器。目前被廣泛采用的制動器類型為液壓盤式制動器，它相對于傳統的塊式制動器而言，結構上更為緊密、制動力矩更方便調節、適合的礦機種類也更多，同時安全可靠性更高了。因此，提高礦井提升機的盤形制動器的可靠性和監測方法，使其達到減少維修量和延長使用壽命的目的，這對礦井的生產安全具有重要的現實意義。
1 制動器的可靠性理解
綜合來講，盤式制動器的可靠性的包含倆個因素：可維修因素和不可維修因素?？删S修因素是指零件經過調整后可靠性仍可恢復到原有水平，如液壓站零件產生故障；不可維修因素是指零件已經不能通過調整來達到原有水平，必須進行更換來實現，如制動彈簧失效后，可通過更換來解決問題。從實質上來說，制動器的工作可靠性是由固有可靠性和使用可靠性的組成的。其中固有可靠是指由制動器本身先天的性質決定的，例如起初制動器設計時的構造及制造時選用的材料等因素，它在產品出廠時就已經確定；使用可靠性則是指其在制造后由人為因素決定的性質，屬于制動器的后天因素，例如工人對于機器的安裝、維護及操作等因素。倆者在制動器的運行中是相互作用、相互制約的，從技術層面上來講，制動器的工作可靠性可以看做是固有可靠性和使用可靠性的一個串聯乘積，是一個一榮俱榮、一損俱損的關系，現場只有同時保證了固有可靠性和使用可靠性，整個機器的可靠性才能達到目標?？梢酝ㄟ^以下這個公式來體制動器的可靠性：
即：Rw=R1*RA
式中Rw：制動器工作的可靠性；R1：制動器的固有可靠性；RA：制動器的使用可靠性。要確保制動系統經常處于安全可靠的運行狀態，既要在設計計算時合理選擇運行狀態參數，保證R1，又要做好現場的維護保養和使用，確保RA。
2 制動器的故障模式和影響分析（FMEA）
所謂提升機制動器故障，就是指制動器未能達到設計規定的要求，因而完不成規定的制動任務或完成但效果不好。在提升機的實際運行中，盤式制動器不可避免地存在故障，凡是零件故障就都存在引發制動器的運行異常的可能性，而出現故障必然會產生后果，但是大多數故障產生的后果在可處理范圍內，并不嚴重，只有其中一些故障會對制動器功能產生影響或造成損失。因此，僅僅對制動器故障的發生原因和方式分析還是不夠的，還必須就故障的后續影響進行相關可靠性分析和評價，這就是所謂的故障模式和影響分析。實際運行中，規定時間內無法啟動、預定時間內無法停車、制動能力降級或受阻三種故障屬于最常見的運行故障，其中這里面制動能力降級或受阻引起的制動力矩不足的故障相比其他來說應該得到加倍地重視，因為此類故障對事故的引發更為直接，后果也更為嚴重，例如近些年來，現場由于盤式制動器未能剎住車而發生的事故屢見不鮮，這對礦井生產的安全造成了極大的威脅。
3 制動器工作可靠評定
在制動器中，除了液壓站的動力部分是冷儲備關系和多副盤形閘的制動力矩是表決狀態關系即并聯關系外，其他部分一般都為串聯關系，由于功能關系的不統一增加了評價制動裝置可靠性的難度。在實際工作中，制動器可靠性評定可以分為現場可靠性評定和理論可靠性評定?，F場可靠性評定方法相對簡單，是通過對現場運行提升機的壽命數據搜集和整理，對制動器的MTBF、^和壽命分布等參數進行全面性評定；理論可靠性評定則是依據計算方法對制動器關鍵單元的可靠性進行分析計算，相比現場可靠性評定方法而言比較抽象，但卻起著指導性作用。
4 制動器維護可靠性評定
在平時對制動器的維護內容上，應與上述的制動器的三種故障模式保持一致，可分為：①閘瓦與閘盤的間隙調整維護；②閘盤的油污染控制維護；③液壓站油壓值整定及殘壓的限制維護。制動器的能否安全可靠的運行，就在于對閘瓦同步貼閘可靠性、閘盤污染可靠性和液壓站殘壓可靠性三部分維護好與壞。所謂閘瓦同步貼閘可靠性，就是指制動器的所有制動閘與貼閘之間同步運行的能力好壞，如果貼閘同步能力效果不好，致使整個制動器對礦井提升機的制動力矩達不到設計時所設定的值，則固有可靠性就會小；而閘盤污染可靠性是指污染閘盤與閘瓦摩擦制動力矩不減值的能力；殘壓可靠性則是指液壓站殘壓在保持小于殘壓規定允許的值的能力大小。維護可靠性就是指將這三項單元可靠性的進行串聯組合，因此針對這三項的維護是相輔相成、缺一不可的，忽略其中的任何一項，或者任何一項工作不能達到維護效果，那么整個制動器的固有可靠性也不可能達到效果。
在收集的現場數據中，對閘盤發生污染的幾率很小，特別是非人為因素引起的污染更少，這是由于不論在前期的結構設計還是在后期的維護中，這部分都作為重點來對待；而殘壓可靠性和液壓系統的故障一般也是由非人為因素引起的，如電液閥調整不當、閥彈簧的抗疲勞能力降低等。因此，這里需要引起重視的就是上述維護內容的第一項，即閘瓦與閘盤的間隙調整維護。一般情況下，可以通過減小閘瓦間隙差別和油缸阻力差別來達到制動閘同步的目的，而同步能力大小可以通過調節貼閘上油壓的離散大小來解決，離散的大小又決定同步貼閘的數目，油壓越離散的程度越小，同步的貼閘越多，隨之貼閘的可靠性也越高，反之亦然。
5 制動器的監測
如何讓制動器在現場運行的安全沒有故障，不僅要依靠合理的運行參數和做好現場的維護保養及使用，還需要依靠對其的進行實時監測，防止隨時出現的故障。就國內現有的常規檢測而言，檢測力度和檢測范圍還遠遠不夠，只能機器外部故障及損傷的作出簡單的檢測，而針對一些深于構造內部的損傷或因疲勞引起的零件效率降低甚至失效的問題，還不能很好的達到檢測要求。因此，增強對制動器和液壓傳動裝置工作的監測對整個礦井作業多的安全具有重要的意義。
國內常用監測方法有倆種：①PBM法：在極短的時間內，本方法就可以診斷出出例如蝶性彈簧斷裂、閘瓦磨損、殘壓過高、油路不暢通和油缸受卡等故障，本方法是將該儀器與液壓站油壓制動閥的有效結合起來，使其具備監測制動力矩大小、監測閘瓦同步狀態以、監測制動閘的空動時間以及閘瓦摩擦狀態的功能。②補償增壓控制法：在現場運行中，為了避免盤形制動器制動力矩突然降低致使剎閘失靈的情況，采用盤形制動器來控制補償增壓，可以在極短時間內補償制動力矩來達到及時剎車的目的，從而保證提升機工作可靠性。
6 結束語
盤式制動器以其具有制動力矩易調整、結構緊湊、通用性好、安全可靠性高等優點成為最為廣泛地運用于煤礦提升機中的制動器類型。因此，了解、維護以及提高盤式制動器工作可靠性將有助于掌握設備的操作與運行規律，制定科學合理的維護制度，對礦井的安全生產提升有重要的實際意義。
參考文獻：
[1]夏榮海、郝玉琛，礦井提升機械設備[M].徐州：中國礦業學院出版社，1997.
[2]中華人民共和國能源部，煤礦安全規程1992年版執行說明[Z].山西科學技術出版社，1998.
礦井提升機范文6
關鍵詞：礦井提升機；電控系統；PLC技術
中圖分類號：TD44 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2011）026(C)-0170-01
前言：礦井提升機是礦山生產的至關重要的大型設備，對礦井的生產及安全起著非常重要的作用。由于提升機的生產工藝要求比較高，所以它的電氣傳動及電氣控制裝置一直是各國電氣傳動界的一個重要研究領域。為確保礦井提升機的安全性和可靠性，自20世紀70年代開始，可編程序控制器（以下簡稱PLC）開始進入提升機的電控系統?，F已獲得廣泛應用。
一、提升機對電控裝置的要求
礦井提升機屬往復運動的生產機械，對于單水平提升系統，在每次提升循環中，容器的上升或下降的運動距離是相同的；對于多水平提升系統。每次提升循環中，容器的運動距離不一定相同。但無論哪種情況，提升機在工作過程中都有固定的循環運動方式。根據提升機的運行方式和礦山企業的固有特點，對提升機電控系統的要求如下：（一）能夠四象限運行。只有這樣，提升機才能根據負載變化及工作需要，按給定速度圖自動地工作在正向或反向、電動或制動等工作狀態。（二）加、減速度的大小符合有關規程的規定。一般說來，升降人員時，加速度a≤O.75m／s2；升降物料時，加速度n≤1.2m／s2。（三）具有良好的調速性能。亦即靜差率小、速度平穩、調速范圍大、調速方便等。（四）工作方式轉換容易。要能夠方便地進行自動、手動、驗繩、調繩等工作方式的轉換。（五）要設置準確可靠的速度給定裝置，以實現加、減速時的平穩運行。（六）要設置完善的故障監視、安全聯鎖、信號報警及閘控電路，確保系統安全運行。
二、老式礦井提升機電控系統存在的主要問題
（一）不適應現代化礦井的管理要求。有些礦井雖然采用了PLC控制系統，但老式的PLC礦井提升機電控系統沒有通信功能，不能把工作狀況詳細地、實時地傳送給調度室或其它生產管理部門，造成管理混亂，影響了生產效率。（二）智能性差。老式電控系統無法指示故障的確切位置所在，排查故障非常困難，往往需要大量的維修工采取排查方式進行，維修時間長，效率低下。（三）存在不安全隱患。老式提升機電控系統大都采用模擬控制系統，其控制邏輯復雜，響應周期長，實時性差，不能適應需快速響應的控制系統。繼電器觸點在提升機頻繁的啟、停動作中，很容易老化，需要定期更換繼電器。
三、PLC系統的功能及特點
（一）具有自動控制功能，能按事先輸入的控制程序實現自動邏輯順序控制，可靠性高，抗干擾能力較強，動作快速性好。（二）PLC系統具有編輯靈活的特點。修改程序方便，便于系統變更、控制功能的增加與減少。（三）PLC系統除完成以往繼電器系統具有的功能外，還增加了一些特殊軟件功能，如通過光電編碼器來判斷提升容器所處位置，確定軟件減速點、停車等。（四）PLC系統具有編輯簡單，使用方便，便于現場維護管理等特點。
四、PLC在提升機電控系統中的應用
礦井提升機的電控系統，包括工藝控制、行程控制、監視系統、安全回路、制動系統和信號系統等，都可以引入PLC進行控制。
（一）工藝控制。由于PLC編程方便、靈活和功能完善，將其用于工藝流程控制時，并非僅將原繼電器控制系統中的開關量簡單地用PLC的邏輯關系替代，而是采用多重聯鎖和可靠的檢驗，構成功能完善的監視與控制系統，吼保證提升工藝流程控制與聯鎖的高可靠性，且便于操作和進行故障診斷處理。（二）行程控制。提升機的行程控制，實質上是位置控制，保證提升容器在預定地點準確停車。為了減少鋼絲繩及設備的動態沖擊和減少對電網有功功率的沖擊，并考慮到副井提升時人的感受，一般采取加速度控制，工藝允許時，最好實現無爬行控制，以減少提升時間，提高生產教率。（三）監視系統。提升過程的監視，最重要的是提升行程終端的監視，即減速段超速和過卷監視，以及等速段超速監視，實現方式多為PIC構成的電子式裝置加井筒開關。（四）安全回路。在礦井提升機中，安全回路是最為重要的。一般說來，提升機的故障處理方式有三種：1、故障信號預報。如油壓異常、主電動機軸承過熱等；2、事故停車，即完成本次提升后閉鎖，如開車過程中安全門打開、調零電機故障等；3、緊急停車，即立即進行電氣和機械制動，停車后系統閉鎖，如兩終端超速、運行錯向等。安全回路應具有完善的故障監視功能，使無論是提升機還是安全回路本身出現故障時，都能確保實施安全制動。（五）制動系統。制動系統除要保證可靠地實現工作制動和安全制動外，還要完成對制動用液壓站的控制及對制動系統中其它環節的監視。由于其技術要求與安全回路相似，故一般由兩臺高可靠性的PLC構成，當其中任一臺發生故障時仍可保證制動閥可靠動作，且每臺PLC的輸出模塊部由另一臺PLC的輸入模塊進行監視。（六）信號系統。礦井提升機的信號系統大體上可分為信號輸入、信號輸出及保護系統三部分。將去向信號、開車命令及提升類別信號送入PLC的輸入端，經處理輸出各種指令或保護信號。
結語：由實際工業運行情況看，礦井提升機電控系統采用了PLC技術，不但可以加強系統的控制功能，加強系統對故障的判別和處理能力，而且也能大大的提高了系統的可靠性和安全性。相對于以前的礦井提升系統，不僅提高了企業的生產效率，還增加了企業經濟效益。
作者單位：國投新集二礦固定隊
參考文獻：
