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【关键词】编程容易可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，维护简单
【论文摘要】本文主要介绍交直流绞车控制方式比较与应用，交流绞车以TKD电气控制，直流绞车以PLC电气控制为例，比较控制的优缺点。
中图分类号：TF087
1. 前言：矿井提升机是煤炭深井矿山生产过程中非常重要的设备，对矿井提升机电气控制设备基本要求是：安全第一，高度可靠，功能强大，使用方便。随着计算机控制技术的发展，采用当代先进的计算机及辅助控制技术形成矿井提升机电气控制系统，已成为势在必行的局面，直流绞车采用可编程控制器，是专为工业现场使用的计算机，由于其处理开关量大多达上千个，且不改变外部接线，只改变程序就可以完成控制系统的修改，省时省力，编程容易可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，维护简单，自动化，集成化高，能够完成较复杂的逻辑运算控制，本论文以南山矿交流绞车TKD电控系统与直流绞车为例可编程控制器控制相比较，进行论述。
2. 交流提升机就我国来看，提升机大都采用转子金属电阻调速的绕线异步电动机拖动，异步电动机拖动可以在四个象限内运行，力矩轴以上为正转特性，力矩轴以下为反转特性，只要改变定子相序可以达到转向的变化。第一，三象限为电动机的方式运行；第二，四象限为发电反馈的方式运行，两中运行方式转换无须操作，只要下放货载产生的负力矩将电动机的转速提高超过同步转速即可。交流提升机自然特性曲线很硬，当提升系统静阻力发生变化时，能维持稳定的最大提升速度。交流提升机当转子附加电阻增大是时，人工特性曲线变软，其倾斜的坡度随电阻的值增加而增大，转子附加电阻上要消耗电能，若从定子输入转子的电磁功率为Pm则转子上消耗的功率为PmS显然靠转子附加电阻的方法进行长期运行，既不经济又难维持稳定低速，为了满足爬行速度不得不采用脉动调速，低频供电，微机拖动等办法，增加了设备和操作中的转换绕线异步电动机用于提升机上实现自动化的连续控制较困难，但是通过一系列的改进基本能完成工作。
3. TKD电控系统附加八段电阻提升开始时，第一预备级Ry1曲线产生的力矩过小，只能拉紧钢丝绳消除齿轮间隙，短暂停留后控制继电器动作，通过接触器切去ΔRy1段电阻，电动机在第二预备级Ry2特性曲线上产生M1加速度，提升机以瞬时加速度a1加速，当达到一定数值时，力矩降到M12加速度降a2只要正确计算，选择电阻和调整控制元件使 M1 和M2的平均值M0与T0段的F0相适应就能满足控制的要求。TKD电控系统控制线路采用了电流为主附加时间继电器控制方法，用三相电流继电器的触头控制时间继电器的线圈，实现电流控制。用时间继电器的触头控制接触器的线圈，实现时间控制的。从控制时间上来看，电流控制占75%，时间占25%，其特点是由于有了电流继电器而且控制上占主导地位，无论负载如何变化，其产生的误差被限制在各段曲线内，消除了单纯的时间控制的积累效应不会出现加速中断的现象，由于有时间继电器的存在，还可以在一定的范围内调节切换力矩及a1的值。
4. 等速阶段；该段在自然特性曲线很硬，可以认为提升速度Vm是个不变的值，该接段不须要任何控制。
5. 减速阶段：以自由滑行减速方式例此时的拖动力为零，将控制手柄拉回零位，主令开关触头切段换向回路：或由深度指示器上的秃块幢开减速开关，通过信号接触器的长开触头切断电动机的换向回路使电动机机与交流电网段开。
6. 低速爬行阶段：为实现准确的停车提升机在减速末以0.5m/s的速度爬行。补偿以前各段运行中积累的行程偏差。交流提升机TKD电控系统既电动机加速-等速运行-电动机方式减速-脉动爬行。
7. 直流提升机。主电机是由大连日牵电机厂生产的 ZD2-152-1B型400 kW、电动机。主电机额定电压440 V。采用PLC控制，功能及其配置. 1 PLC的功能根据整个系统要求 ，PLC应具有以下功能： 1 按照操作工艺要求及系统状态 ，实现主令操作控制的软接线网络 ，实现各水平操作台之间的信息传递、操作联锁 ，产生给全数字调速系统命令 ，设定速度 ，运行种类 ，运行方向 ，故障复位及闸系统 ，安全保护等所需的指令 ； 2 根据运行种类 ，操作方式产生所需的速度曲线 ，实现罐笼运行的准 S曲线； 3 全数字行程控制。对罐笼位置及运行速度进行全行程控制和监视 ，使罐笼按位置在准 S形速度下运行 ，实现半自动加速、减速、准确平层 ，并以数字式及直线式动态显示罐笼运行位置；4 对整个系统进行监控并根据故障种类 紧停、事故停车、一次提升、事故报警 作相应的处理声光报警指出故障类型、部位； ） 5 与上位机、 通讯 ，处理、传递来自各环节的信息。在整个系统中PLC 是一个非常重要的角。
8 减速机、改造前的减速机是 ZLR-200 。在没有改变原减速机外形的情况下，自制研究了一整套的改造方案，由河南洛矿制造。把原减速机的一轴、二轴更换改变其齿数与模数。使其减速比大大增加，主要特点：高速比和高效率，高级传动，达到1：20 的减速比，效率提高1.5倍以上。使用可靠、寿命长。因主要零件采用轴承钢，经淬火处理（HRC58-62）获得高强度，并且部门传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长。设计合理，维修方便，容易分解安装。
9 液压站又称液压泵站，独立的液压装置。它按主机要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，用于主机与液压装置可分离的各种液压机械。只要将液压站与主机上的执行机构（油缸或油马达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作，工作循环。改造前的液压站稳定性不好，没有二级制动，改造后的液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后压油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）被液压阀实现了方向、压力流量调节后经外接管路舆到液压机械的油缸。从而控制了液动机方向的变换，力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。液压站主要以泵装置的结构形式、安装位置及冷却方式来区分。此液压站为上置立式：泵装置立式安装在油箱盖板上，主要用于定量泵系统。通过改造后的液压站、稳定性能好，增加了二级制动，此套系统好调整、事故率低。
10 润滑站、过去润滑油泵站是用齿轮油泵直接在减速机中抽出油进行对轴瓦的润滑点进行润滑，减速机内的齿轮是飞溅加泼淋式供油，现改造后的润滑泵站供油方式是用叶片泵向减速机轴瓦及减速机齿轮进行泼淋式供油，回油在润滑泵站箱中过滤后向设备的润滑点供油，安全可靠无杂质润滑效果好。
11 结语；直流绞车电控系统从投入使用至今几乎做到了免维护 ，节约了大量的维修材料费和人工费 ，同时各种安全保护功能更加完善 ，使整个提升系统的安全性能明显提高。实践证明：提升设备使用该套系统后 ， 不但提高了系统的自动化水平 ，有效地避免了事故的发生 ，而且提高了提升设备的运行效率和控制精度。它保证了： ①PLC 和传动系统通过通讯的信息双向传递。②实现了罐笼运行速度的 S形、行程控制的全数字化。
作者简介：
宋伟， 1986年生，技术员，2009年6月毕业于黑龙江科技大学电气工程及其自动化专业，现任龙煤鹤岗分公司南山煤矿运输区技术员职务。
参考文献：
1. 钟肇新，彭侃.可编程控制器原理及应用 第二版 M. 广州：华南理工大学出版社，2001.
2. 盛忠，毕昌虎，李扬.PLC在提升机电控系统中的应用J . 煤矿机械， 2000 。
【论文摘要】本文主要介绍交直流绞车控制方式比较与应用，交流绞车以TKD电气控制，直流绞车以PLC电气控制为例，比较控制的优缺点。
中图分类号：TF087
1. 前言：矿井提升机是煤炭深井矿山生产过程中非常重要的设备，对矿井提升机电气控制设备基本要求是：安全第一，高度可靠，功能强大，使用方便。随着计算机控制技术的发展，采用当代先进的计算机及辅助控制技术形成矿井提升机电气控制系统，已成为势在必行的局面，直流绞车采用可编程控制器，是专为工业现场使用的计算机，由于其处理开关量大多达上千个，且不改变外部接线，只改变程序就可以完成控制系统的修改，省时省力，编程容易可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，维护简单，自动化，集成化高，能够完成较复杂的逻辑运算控制，本论文以南山矿交流绞车TKD电控系统与直流绞车为例可编程控制器控制相比较，进行论述。
2. 交流提升机就我国来看，提升机大都采用转子金属电阻调速的绕线异步电动机拖动，异步电动机拖动可以在四个象限内运行，力矩轴以上为正转特性，力矩轴以下为反转特性，只要改变定子相序可以达到转向的变化。第一，三象限为电动机的方式运行；第二，四象限为发电反馈的方式运行，两中运行方式转换无须操作，只要下放货载产生的负力矩将电动机的转速提高超过同步转速即可。交流提升机自然特性曲线很硬，当提升系统静阻力发生变化时，能维持稳定的最大提升速度。交流提升机当转子附加电阻增大是时，人工特性曲线变软，其倾斜的坡度随电阻的值增加而增大，转子附加电阻上要消耗电能，若从定子输入转子的电磁功率为Pm则转子上消耗的功率为PmS显然靠转子附加电阻的方法进行长期运行，既不经济又难维持稳定低速，为了满足爬行速度不得不采用脉动调速，低频供电，微机拖动等办法，增加了设备和操作中的转换绕线异步电动机用于提升机上实现自动化的连续控制较困难，但是通过一系列的改进基本能完成工作。
3. TKD电控系统附加八段电阻提升开始时，第一预备级Ry1曲线产生的力矩过小，只能拉紧钢丝绳消除齿轮间隙，短暂停留后控制继电器动作，通过接触器切去ΔRy1段电阻，电动机在第二预备级Ry2特性曲线上产生M1加速度，提升机以瞬时加速度a1加速，当达到一定数值时，力矩降到M12加速度降a2只要正确计算，选择电阻和调整控制元件使 M1 和M2的平均值M0与T0段的F0相适应就能满足控制的要求。TKD电控系统控制线路采用了电流为主附加时间继电器控制方法，用三相电流继电器的触头控制时间继电器的线圈，实现电流控制。用时间继电器的触头控制接触器的线圈，实现时间控制的。从控制时间上来看，电流控制占75%，时间占25%，其特点是由于有了电流继电器而且控制上占主导地位，无论负载如何变化，其产生的误差被限制在各段曲线内，消除了单纯的时间控制的积累效应不会出现加速中断的现象，由于有时间继电器的存在，还可以在一定的范围内调节切换力矩及a1的值。
4. 等速阶段；该段在自然特性曲线很硬，可以认为提升速度Vm是个不变的值，该接段不须要任何控制。
5. 减速阶段：以自由滑行减速方式例此时的拖动力为零，将控制手柄拉回零位，主令开关触头切段换向回路：或由深度指示器上的秃块幢开减速开关，通过信号接触器的长开触头切断电动机的换向回路使电动机机与交流电网段开。
6. 低速爬行阶段：为实现准确的停车提升机在减速末以0.5m/s的速度爬行。补偿以前各段运行中积累的行程偏差。交流提升机TKD电控系统既电动机加速-等速运行-电动机方式减速-脉动爬行。
7. 直流提升机。主电机是由大连日牵电机厂生产的 ZD2-152-1B型400 kW、电动机。主电机额定电压440 V。采用PLC控制，功能及其配置. 1 PLC的功能根据整个系统要求 ，PLC应具有以下功能： 1 按照操作工艺要求及系统状态 ，实现主令操作控制的软接线网络 ，实现各水平操作台之间的信息传递、操作联锁 ，产生给全数字调速系统命令 ，设定速度 ，运行种类 ，运行方向 ，故障复位及闸系统 ，安全保护等所需的指令 ； 2 根据运行种类 ，操作方式产生所需的速度曲线 ，实现罐笼运行的准 S曲线； 3 全数字行程控制。对罐笼位置及运行速度进行全行程控制和监视 ，使罐笼按位置在准 S形速度下运行 ，实现半自动加速、减速、准确平层 ，并以数字式及直线式动态显示罐笼运行位置；4 对整个系统进行监控并根据故障种类 紧停、事故停车、一次提升、事故报警 作相应的处理声光报警指出故障类型、部位； ） 5 与上位机、 通讯 ，处理、传递来自各环节的信息。在整个系统中PLC 是一个非常重要的角。
8 减速机、改造前的减速机是 ZLR-200 。在没有改变原减速机外形的情况下，自制研究了一整套的改造方案，由河南洛矿制造。把原减速机的一轴、二轴更换改变其齿数与模数。使其减速比大大增加，主要特点：高速比和高效率，高级传动，达到1：20 的减速比，效率提高1.5倍以上。使用可靠、寿命长。因主要零件采用轴承钢，经淬火处理（HRC58-62）获得高强度，并且部门传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长。设计合理，维修方便，容易分解安装。
9 液压站又称液压泵站，独立的液压装置。它按主机要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，用于主机与液压装置可分离的各种液压机械。只要将液压站与主机上的执行机构（油缸或油马达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作，工作循环。改造前的液压站稳定性不好，没有二级制动，改造后的液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后压油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）被液压阀实现了方向、压力流量调节后经外接管路舆到液压机械的油缸。从而控制了液动机方向的变换，力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。液压站主要以泵装置的结构形式、安装位置及冷却方式来区分。此液压站为上置立式：泵装置立式安装在油箱盖板上，主要用于定量泵系统。通过改造后的液压站、稳定性能好，增加了二级制动，此套系统好调整、事故率低。
10 润滑站、过去润滑油泵站是用齿轮油泵直接在减速机中抽出油进行对轴瓦的润滑点进行润滑，减速机内的齿轮是飞溅加泼淋式供油，现改造后的润滑泵站供油方式是用叶片泵向减速机轴瓦及减速机齿轮进行泼淋式供油，回油在润滑泵站箱中过滤后向设备的润滑点供油，安全可靠无杂质润滑效果好。
11 结语；直流绞车电控系统从投入使用至今几乎做到了免维护 ，节约了大量的维修材料费和人工费 ，同时各种安全保护功能更加完善 ，使整个提升系统的安全性能明显提高。实践证明：提升设备使用该套系统后 ， 不但提高了系统的自动化水平 ，有效地避免了事故的发生 ，而且提高了提升设备的运行效率和控制精度。它保证了： ①PLC 和传动系统通过通讯的信息双向传递。②实现了罐笼运行速度的 S形、行程控制的全数字化。
作者简介：
宋伟， 1986年生，技术员，2009年6月毕业于黑龙江科技大学电气工程及其自动化专业，现任龙煤鹤岗分公司南山煤矿运输区技术员职务。
参考文献：
1. 钟肇新，彭侃.可编程控制器原理及应用 第二版 M. 广州：华南理工大学出版社，2001.
2. 盛忠，毕昌虎，李扬.PLC在提升机电控系统中的应用J . 煤矿机械， 2000 。