PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線在礦山提升控制系統(tǒng)的應用

　　圖3中， 段為加速段，,4B為等速段，BC為減速段，CD為爬速段，E為停車點。PLC根據(jù)脈沖軸編碼器的脈沖計數(shù)信號，即可確定提升機所處的位置并計算出此時的給定速度。當實際速度超出給定速度15％的時候，控制系統(tǒng)自動報警并實行安全制動。這種連續(xù)速度包絡線監(jiān)測使提升機在提升全過程處于安全運行狀態(tài)。
2．3 自動準確停車控制
　　礦山經(jīng)常碰到這樣的情況：為了準確停車，司機反復上下調(diào)罐，既費時又費事，大大影響提升效率。罐籠準確停車是衡量礦井提升控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣的主要標志。本系統(tǒng)較好地解決了這個問題，其原理是利用脈沖編碼器的行程控制功能實現(xiàn)。在實現(xiàn)停車控制時以PLC中“軟”停車點為主，而且故意將這個“軟”停車點脈沖數(shù)比標準停車脈沖數(shù)增加一定數(shù)值，罐籠接近某中段停車位時，罐籠以低速爬行到達停車位，此時井筒開關動作，罐籠在低速爬行過程中準確停車，誤差幾乎為零，完全滿足礦山提升要求。
2．4 自由落體安全保護控制
　　提升系統(tǒng)常規(guī)保護控制有制動油壓過高或過低、上下過卷、超速、閘瓦磨損、錯向開車、編碼器故障、尾繩故障等保護控制。但這些故障保護絕大部分是在罐籠上下提升過程中才建立實現(xiàn)。實際上罐籠在靜止狀態(tài)下也必須有安全保護。某礦山曾出現(xiàn)過提升箕斗在停車維修狀態(tài)中，由于維修工人誤動液壓站可調(diào)線圈，而導致箕斗平衡錘自由落體，高速掉人幾百米深的井底事件，導致巨大經(jīng)濟損失。自由落體安全保護控制設計思路是：在沒有開車信號時，PLC在循環(huán)掃描周期內(nèi)不斷對脈沖編碼器脈沖數(shù)進行監(jiān)控，一旦脈沖數(shù)改變值在一定時間內(nèi)的變化量大于給定值，即可視為自由落體故障，強行使液壓站油泵電機斷電，從而實現(xiàn)安全保護。
3 上位機組態(tài)設計
　　上位機選用西門子工控計算機，并配打印機。
　　組態(tài)軟件選用SIEMENS公司W(wǎng)inCC5．0 SCADA組態(tài)軟件。PC機中安裝CP5611通訊板與S7—300 PLC上集成MPI接口通過MPI專用電纜構(gòu)成MPI通訊網(wǎng)絡，該通訊方式以較少的通訊成本完成上位機與主控PLC的數(shù)據(jù)交換。
　　上位監(jiān)控系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理、運行監(jiān)視、報表打印、故障報警和系統(tǒng)參數(shù)設置等5個基本組態(tài)模塊構(gòu)成。每個模塊下有若干子模塊組成。可實現(xiàn)對提升系統(tǒng)罐籠位置、速度顯示、液壓站、潤滑泵、電機、調(diào)速裝置、各中斷安全門、搖臺、井筒開關信號等工作狀態(tài)進行監(jiān)控。同時還具有事故報警、人員提升次數(shù)、礦石提升產(chǎn)量計量等報表統(tǒng)計功能。對提高礦井提升系統(tǒng)安全可靠性和提高礦山生產(chǎn)效率，起著重要的作用。
4 結(jié)語
　　在礦山提升電控系統(tǒng)采用PROFIBUS—DP通訊網(wǎng)絡后，以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設備作為網(wǎng)絡節(jié)點，通過現(xiàn)場總線構(gòu)成的網(wǎng)絡完成礦井提升數(shù)據(jù)交換。這種設計思路最大的優(yōu)點是使礦山提升系統(tǒng)操作集中、管理集中，但卻使系統(tǒng)危險分散、控制分散。該系統(tǒng)已在某金屬礦投入使用。運行以來，性能穩(wěn)定、安全可靠，經(jīng)受了數(shù)萬次的提升考驗，為礦山帶來了較大的經(jīng)濟和社會效益。
參考文獻：
[1]高伯發(fā)．交流提升機電控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和特點[J]．煤礦機電，20OO（4）：14—16．
[2]何風有，譚國?。V井直流提升機計算機控制技術[M]．徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003．
[3]陽憲惠．現(xiàn)場總線技術及其應用[M]．北京：清華大學出版社，1999