提升機(jī)電氣控制十大安全保護(hù)

提升機(jī)電氣控制十大平安保護(hù)礦井提升PLC可編程電控系統(tǒng)是一個(gè)典型而復(fù)雜的控制和系統(tǒng)。目前，北京企宜同創(chuàng)、洛陽源創(chuàng)、中信自動化、天津深藍(lán)等消費(fèi)提升PLC電控系統(tǒng)廠家，在集團(tuán)內(nèi)部礦山采用。筆者通過參加集團(tuán)公司檢查，發(fā)現(xiàn)提升機(jī)PLC電控系統(tǒng)保護(hù)裝置的設(shè)置因廠家不同而存在差異，有很大的隨意性，國家無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1.提升機(jī)PLC可編程電控系統(tǒng)的組成原那么利用 PLC可編程控制器為控制核心、的提升機(jī)電控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置為雙線制。筆者認(rèn)為，電控系統(tǒng)具備兩臺可編程控制器不能就單純地稱雙線制，提升機(jī)可編程電控系統(tǒng)應(yīng)符合以下組成原那么：〔1〕組成雙線制的兩部可編程序控制器應(yīng)互相補(bǔ)充、互相獨(dú)立、互為備用。即正常時(shí)兩臺可編程器并列運(yùn)行，其中一臺可編程控制器故障時(shí)，另一部可編程控制器可以獨(dú)立運(yùn)行，完成提升任務(wù)。兩臺可編程控制器各有一套輸出接，可以互相切換。但是，兩臺可編程控制器有兩套平安回路接點(diǎn)串聯(lián)，單臺運(yùn)行時(shí)，另一臺的平安回路自動屏蔽。如今，國內(nèi)提升機(jī)電控均不能滿足此種要求：〔2〕雙線制的兩臺可編程控制器不應(yīng)有過多的共享數(shù)據(jù)。對于一臺可編程控制器故障后，通過簡單外部設(shè)置應(yīng)可以屏蔽數(shù)據(jù)，同時(shí)，可以屏蔽通信協(xié)議。對于利用可編程控制器組成局域崗的電控系統(tǒng)，通信協(xié)議還可重新自動設(shè)置。〔3〕可編程控制器的最大優(yōu)點(diǎn)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)取代了模擬量和時(shí)間繼電器減少了調(diào)試環(huán)節(jié)，增加了控制的靈敏性，減少了現(xiàn)場布線。但是，對于一個(gè)些外部開關(guān)器什形成的保護(hù)接點(diǎn)不應(yīng)接入可編程控制器，而應(yīng)直接接入實(shí)際控制回路。無需調(diào)節(jié)的接點(diǎn)經(jīng)過可編程控制器“二傳手控制，往往會發(fā)生不必要的事故。為增強(qiáng)顯示功能，外部開關(guān)器件可提供多對接點(diǎn)，其中一對接點(diǎn)輸入至可編程控制器。2?煤礦平安規(guī)程？〔21版〕要求的九大保護(hù)裝置〔1〕防止過卷裝置防止過卷裝置應(yīng)設(shè)置為四線制，即可編程電控系統(tǒng)主控機(jī)、監(jiān)控制分別由各自獲得的脈沖行程計(jì)算出一個(gè)過卷保護(hù)點(diǎn)，輸出串接于內(nèi)部平安回路；同時(shí)井架和深度指示器又各自形成兩套實(shí)際過卷裝置，其接點(diǎn)直接串接于外部平安回路中。大部分礦井都將實(shí)際過卷接點(diǎn)輸入至可編程控制器，然后返回控制，筆者認(rèn)為不可取，原那么上，四線制過卷保護(hù)裝置過卷數(shù)據(jù)應(yīng)以到位點(diǎn)為累加數(shù)據(jù)根底點(diǎn)，不應(yīng)全行程進(jìn)展累加。受深度指示器螺桿傳動誤差影響，深度指示器過卷保護(hù)裝置可靠性最差?！?〕防止過速裝置防止過速裝置通常設(shè)置為雙線制，即由可編程電控系統(tǒng)主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)分別按各自獲得的行程脈沖頻率計(jì)算出提升機(jī)運(yùn)行速度，換算為等速段的L15倍，實(shí)現(xiàn)過速保護(hù)。輸出接點(diǎn)分別串接于內(nèi)部平安回路，滿足雙線制要求。〔3〕過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置通常，過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置可設(shè)計(jì)雙線制。一是可編程電控限速點(diǎn)與實(shí)際速度綜合比較，動作后作用系統(tǒng)主控制或監(jiān)控機(jī)本身監(jiān)測電流大小和電壓上下，實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)，作用于內(nèi)部執(zhí)行回路；另外，提升機(jī)供電系統(tǒng)中，電源饋電柜自身帶有過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置，無論采用電磁式繼電器還是微機(jī)保護(hù)裝置，均可將保護(hù)裝置接點(diǎn)直接串接于電控系統(tǒng)執(zhí)行回路，或報(bào)警、或跳平安回路?！?〕限速保護(hù)裝置限速保護(hù)包括減速段速度超出給定速度10%和接近井超出2m/s兩種保護(hù)裝置，均應(yīng)設(shè)計(jì)為雙線制，即由可編程電控系統(tǒng)主控機(jī)和監(jiān)控機(jī)分別根據(jù)自身獲得的速度值，計(jì)算出實(shí)際速度與給定速度偏向作用于內(nèi)部平安回路。同時(shí)，主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)根據(jù)自身獲得的提升行程數(shù)和根據(jù)速度圖設(shè)定的2m/s于內(nèi)部回路?！?〕深度指示器失效保護(hù)裝置深度指示器失效保護(hù)裝置通常設(shè)計(jì)為單線制，由安裝于深度指示器從動軸上霍樂傳感器〔或其它傳感器〕向電控系統(tǒng)的可編程控制器發(fā)送數(shù)據(jù)。深度指示器失效保護(hù)裝置也實(shí)現(xiàn)雙線制，即深度指示器主、從動軸均安裝傳感器，主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)均接收數(shù)據(jù)。無論采用單線還雙線制，保護(hù)裝置均應(yīng)在提升機(jī)低速段動作，同時(shí)和提升行程相結(jié)合?！?〕閘間隙保護(hù)裝置閘間隙保護(hù)裝置一般設(shè)置為單線制，此保護(hù)裝置一般應(yīng)和可編程電控系統(tǒng)相獨(dú)立，僅向電控系統(tǒng)提供一個(gè)動作接點(diǎn)信號，假設(shè)電控系統(tǒng)先用的可編程控制器可以驅(qū)動大量A/D模塊，閘間隙保護(hù)也可與電控系統(tǒng)互相一體，實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警或自動斷電?！?〕松繩保護(hù)裝置松繩保護(hù)裝置主要針對纏繞式提升機(jī)，一般和可編程電控系統(tǒng)相對獨(dú)立，動作接點(diǎn)直接串接于平安回路和報(bào)警回路。松繩保護(hù)裝置一般為單線制，但因提升機(jī)型式的不一，檢測點(diǎn)應(yīng)多點(diǎn)設(shè)置，無論是易墜繩點(diǎn)還是可能墜繩點(diǎn)，均應(yīng)安裝松繩保護(hù)裝置?！?〕滿倉保護(hù)裝置滿倉保護(hù)裝置一般和電控系統(tǒng)相對獨(dú)立，可向電控系統(tǒng)提供一個(gè)后報(bào)警點(diǎn)，保護(hù)裝置一般控制提升機(jī)信號回路，倉滿后不能再次提升卸載?！?〕減速功能保護(hù)裝置減速功能保護(hù)裝置一般設(shè)置為三線制，即電控系統(tǒng)主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)減速點(diǎn)分別由各自提升行程計(jì)算，控制內(nèi)部減速回路，外置減速點(diǎn)應(yīng)直接串接于處部減速回路，由于可編程控制器程序編制的靈敏性，主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)可根據(jù)提升負(fù)荷的不同多重設(shè)置減速點(diǎn)，但應(yīng)保證最少減速間隔同外置減速點(diǎn)間隔設(shè)置一致。3平安回路聯(lián)鎖保護(hù)裝置〔1〕主令控制器LK-1零位聯(lián)鎖保護(hù)無論可編程電控系統(tǒng)主令控制器采用霍爾傳感器式還是軸編碼器式，可編程控制器都應(yīng)檢測到其零位信號，使得提升機(jī)在運(yùn)行過程中LK-1斷開。平安回路動作后，操作手把必須恢復(fù)中間位置，使LK-1閉合，提升機(jī)才能二閃起動?！?〕工作閘制動手把聯(lián)鎖保護(hù)通常工作閘制手把聯(lián)鎖保護(hù)由行程開關(guān)獲得，行程開關(guān)接點(diǎn)應(yīng)輸入至可編程控制器。工作閘制動手把位于制動位置時(shí)，行程開關(guān)觸點(diǎn)閉合，平安回路方可接通。一旦平安回路動作，只有工作閘制手把拉至制動位置后，平安回路方可復(fù)電?！?〕加速接觸器與測速回路斷線聯(lián)鎖保護(hù)可編程提升電控中，無論轉(zhuǎn)子加速接觸器有無觸點(diǎn)，聯(lián)鎖保護(hù)均由電控系統(tǒng)中主控機(jī)和監(jiān)控機(jī)內(nèi)部程序?qū)崿F(xiàn)，無需作用于外部平安回路?！?〕制動油過壓保護(hù)制動油過壓保護(hù)通常為保護(hù)液壓站而設(shè)，應(yīng)設(shè)置為雙線制。一套由液壓站壓力傳感器傳遞數(shù)據(jù)于可編程控制器，程序內(nèi)部作用于平安回路，另一路由液壓站接點(diǎn)壓力表接點(diǎn)信號獲取，直接串接聯(lián)于平安回路。制動油過壓保護(hù)設(shè)置為雙線制，即不增加電控本錢，又互為備用，進(jìn)一步進(jìn)步保護(hù)裝置的可靠性?！?〕低頻電源聯(lián)鎖保護(hù)為保證提升機(jī)隨時(shí)都可以產(chǎn)生電氣制動，低頻電源聯(lián)鎖保護(hù)通常設(shè)置為雙線制，一是低頻裝置饋電開關(guān)常開接點(diǎn)直接串接于外部平安回路，另一路為低頻裝置輸出端安裝一電壓互感器，提升機(jī)起動過程中，電控系統(tǒng)向低頻電源裝置傳遞瞬間觸發(fā)脈沖，同時(shí)電壓互感器向可編程控制器輸入電壓信號，檢測制動單元的可靠性，否那么程序作用于內(nèi)部平安回路跳閘。〔6〕高壓斷路聯(lián)鎖保護(hù)高壓斷路器聯(lián)鎖保護(hù)為電源饋電柜過負(fù)荷和低電壓保護(hù)的聯(lián)鎖。斷路器常開點(diǎn)直接串聯(lián)于平安回路，電源跳閘時(shí)動作于外部平安回路?！?〕高壓換向器柵欄門及緊急制動保護(hù)為防止工作人員誤放高壓室和特殊狀況下司機(jī)采取緊急措施。高壓室柵欄門常開點(diǎn)和腳踏緊急制動開關(guān)常閉點(diǎn)串接于高壓斷路器失壓回路，高壓斷路器跳閘后動作于外部平安回路?！?〕滑繩保護(hù)可編程序提升機(jī)電控應(yīng)設(shè)置滑繩保護(hù)。通常，電控系統(tǒng)主控機(jī)和監(jiān)控機(jī)提升行程數(shù)據(jù)分別來自兩個(gè)不同的編碼器，正常工作下，主控機(jī)和監(jiān)控機(jī)獲取的數(shù)據(jù)相等。一旦提升機(jī)滑繩，主控機(jī)和監(jiān)控機(jī)獲取的提升機(jī)行程數(shù)據(jù)就要出現(xiàn)誤差，超過設(shè)定值，可編程控制器內(nèi)部程序動作平安回路。同時(shí)，通過滑繩保護(hù)，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的編碼器，確保系統(tǒng)正常工作。通常兩個(gè)編碼器安裝部件之間不能存在剛性傳動。〔9〕方向記憶聯(lián)鎖保護(hù)主井提升系統(tǒng)中為防止重物下放事故的發(fā)生，通常設(shè)置雙線制的方向記憶聯(lián)鎖〔防倒轉(zhuǎn)〕保護(hù)，分雖由主控機(jī)和監(jiān)控制完成，當(dāng)提升方向和主令控制器給的信號不一致時(shí)，可編程控制器內(nèi)部程序動作于平安回路。提升方向的信號應(yīng)由裝載信號置位，解除應(yīng)卸載信號復(fù)位，但檢修狀態(tài)時(shí)不能復(fù)位提升方向信號。4控制回路聯(lián)鎖保護(hù)〔1〕平安回路聯(lián)鎖保護(hù)平安回路聯(lián)鎖保護(hù)通常設(shè)置為雙線制。一是平安回路常開點(diǎn)串接于高壓接觸器和加速接觸器電源回路中，平安回路動作后，全部接觸器釋放；二是由可編程控制器程序?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部接觸器斷電?！?〕高壓柵欄門聯(lián)鎖保護(hù)此種聯(lián)鎖保護(hù)為單線制，通常，柵欄門開關(guān)常開點(diǎn)串接于饋電柜失壓回路中，一旦柵欄門翻開，高壓斷路器無壓釋放?！?〕過卷轉(zhuǎn)換聯(lián)鎖保護(hù)提升機(jī)過卷后，司機(jī)只能反向開車，過卷轉(zhuǎn)換開關(guān)至少要有四對接點(diǎn)，兩對一組聯(lián)動，分別短接外部過卷開關(guān)和可編程控制器內(nèi)部過卷開關(guān)，保護(hù)過卷后的提升機(jī)只能反轉(zhuǎn)，防止過卷事故進(jìn)一步擴(kuò)大。〔4〕電流熄弧聯(lián)鎖保護(hù)熄弧聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)置為雙線制。由可編程控制內(nèi)部程序?qū)崿F(xiàn)，確保提升機(jī)換向和切除高壓，投入低頻時(shí)，均須在電弧熄滅后進(jìn)展?！?〕光滑油超欠壓聯(lián)鎖保護(hù)光滑油超欠壓保護(hù)通常設(shè)置為雙線制，一路信號取自光滑站光滑油出雙接點(diǎn)電壓力表，直接串接于信號回路；另一路信號取自光滑站本身安裝的壓力傳感器，由可編程控制器程序作用于內(nèi)部信號回路。〔6〕光滑油和制動油超溫聯(lián)鎖保護(hù)光滑油和制動油超溫保護(hù)通常設(shè)置為單獨(dú)溫度監(jiān)測系統(tǒng)，向可編程電控系統(tǒng)提供一個(gè)報(bào)警接，超溫時(shí)斷開提升信號，防止提升機(jī)二次提升?！?〕亞同步過程保護(hù)亞同步過速保護(hù)通常設(shè)置為雙線制，分別由電控系統(tǒng)主控機(jī)、監(jiān)控機(jī)根據(jù)計(jì)算后的速度形成確保提升機(jī)下放重物接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)切除全部電阻，防止電機(jī)串電阻發(fā)生“飛車事故。一般嚴(yán)同步過速保護(hù)設(shè)定為同步速的90%?！?〕上下接觸器閉鎖保護(hù)為防止正反向高壓接觸器同時(shí)吸合發(fā)生短路事故以及高、低壓迫接觸器同時(shí)吸合擊穿可控硅。高、低壓接觸器分別將自身常閉接點(diǎn)彼此串入對方線圈回路，實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖，一般設(shè)置為單線制。〔9〕加速接觸器熔焊保護(hù)當(dāng)加速接觸器熔焊短接或可控硅擊穿時(shí)，提升機(jī)嚴(yán)禁送電起動。對于選用有觸點(diǎn)接觸器的電控系統(tǒng)，可將每一段接觸器輔助點(diǎn)返回瑪可編程控制器。由內(nèi)部程度作相應(yīng)處理，對于選用可控硅的提升機(jī)，應(yīng)在轉(zhuǎn)