PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線在礦山提升控制系統(tǒng)的應(yīng)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(diǎn)。PLC根據(jù)脈沖軸編碼器的脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)，即可確定提升機(jī)所處的位置并計(jì)算出此時(shí)的給定速度。當(dāng)實(shí)際速度超出給定速度15％的時(shí)候，控制系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警并實(shí)行安全制動(dòng)。這種連續(xù)速度包絡(luò)線監(jiān)測使提升機(jī)在提升全過程處于安全運(yùn)行狀態(tài)。
2．3 自動(dòng)準(zhǔn)確停車控制
　　礦山經(jīng)常碰到這樣的情況：為了準(zhǔn)確停車，司機(jī)反復(fù)上下調(diào)罐，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)事，大大影響提升效率。罐籠準(zhǔn)確停車是衡量礦井提升控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣的主要標(biāo)志。本系統(tǒng)較好地解決了這個(gè)問題，其原理是利用脈沖編碼器的行程控制功能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)停車控制時(shí)以PLC中“軟”停車點(diǎn)為主，而且故意將這個(gè)“軟”停車點(diǎn)脈沖數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)停車脈沖數(shù)增加一定數(shù)值，罐籠接近某中段停車位時(shí)，罐籠以低速爬行到達(dá)停車位，此時(shí)井筒開關(guān)動(dòng)作，罐籠在低速爬行過程中準(zhǔn)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(hù)控制
　　提升系統(tǒng)常規(guī)保護(hù)控制有制動(dòng)油壓過高或過低、上下過卷、超速、閘瓦磨損、錯(cuò)向開車、編碼器故障、尾繩故障等保護(hù)控制。但這些故障保護(hù)絕大部分是在罐籠上下提升過程中才建立實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上罐籠在靜止?fàn)顟B(tài)下也必須有安全保護(hù)。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(dòng)液壓站可調(diào)線圈，而導(dǎo)致箕斗平衡錘自由落體，高速掉人幾百米深的井底事件，導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。自由落體安全保護(hù)控制設(shè)計(jì)思路是：在沒有開車信號(hào)時(shí)，PLC在循環(huán)掃描周期內(nèi)不斷對(duì)脈沖編碼器脈沖數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，一旦脈沖數(shù)改變值在一定時(shí)間內(nèi)的變化量大于給定值，即可視為自由落體故障，強(qiáng)行使液壓站油泵電機(jī)斷電，從而實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
3 上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì)
　　上位機(jī)選用西門子工控計(jì)算機(jī)，并配打印機(jī)。
　　組態(tài)軟件選用SIEMENS公司W(wǎng)inCC5．0 SCADA組態(tài)軟件。PC機(jī)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(luò)，該通訊方式以較少的通訊成本完成上位機(jī)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(yùn)行監(jiān)視、報(bào)表打印、故障報(bào)警和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等5個(gè)基本組態(tài)模塊構(gòu)成。每個(gè)模塊下有若干子模塊組成。可實(shí)現(xiàn)對(duì)提升系統(tǒng)罐籠位置、速度顯示、液壓站、潤滑泵、電機(jī)、調(diào)速裝置、各中斷安全門、搖臺(tái)、井筒開關(guān)信號(hào)等工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)還具有事故報(bào)警、人員提升次數(shù)、礦石提升產(chǎn)量計(jì)量等報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能。對(duì)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(luò)后，以單個(gè)分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過現(xiàn)場總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)完成礦井提升數(shù)據(jù)交換。這種設(shè)計(jì)思路最大的優(yōu)點(diǎn)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(xiǎn)分散、控制分散。該系統(tǒng)已在某金屬礦投入使用。運(yùn)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(yàn)，為礦山帶來了較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]高伯發(fā)．交流提升機(jī)電控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)[J]．煤礦機(jī)電，20OO（4）：14—16．
[2]何風(fēng)有，譚國?。V井直流提升機(jī)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M]．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003．
[3]陽憲惠．現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1999