论文部分内容阅读
摘要:目前为止,我国在矿井电控提升机的生产与技术水平远低于世界现有提升机技术平均发展速度,无论是生产硬件,还是在应用软件上都留存较大差距。本文阐述矿井提升机的构成以及特点,并且分析了当前我国矿井提升机技术发展的近况以及与国外技术水平的对比,最后在煤矿中广泛应用矿井提升机的电控系统的优势,体现了矿井提升机电系统的稳定性、可靠性、方便性等优势,使得控制系统产业自动化得到了实质性进展,并且为煤炭业创造了良好的经济价值。
关键词:矿井提升机;煤矿;广泛应用
引言:矿井提升机电控系统不仅可以遍及在石油煤炭、冶金化工行业投入使用,而且能够应用于那些有驱动控制过程及多过程需控制的范畴;既可以成套全部投入应用,也可以根据自身实际情况单独或者组合使用某些数控系统,应用市场前景广阔。很多国外进口的数控设备不光使用价格高,并且售后服务和购买零配件繁琐,所以,国内数控系统设备对国外数控系统设备的取代对逐步提升我国提升机范畴的技术和经济具有十分重大的意义。
一、矿井提升机及电控系统特性
(一)矿井提升机的电控系统特性
矿井自动提升机电控管理系统重要功能是由矿井主控、监控、驱动动力系统控制、制动动力系统管理控制、井筒传动控制信号、人机对话、显示、硬件安全防护控制回路及其它子系统等功能硬件和应用软件组合构成。本系列电控控制系统的主要功能大致分成三部分:第一部分是全数字调速,第二部分为可控硅整流,最后一部分是PLC控制功能。
(2)矿井提升机特性
矿井驱动系统控制技术角度:矿井驱动提升机的可靠性与控制精密度不断增强。全数字化控制已实现,调速性能更优,产品相对成熟;系统配置角度:矿井提升机的成本降低。网络化的设计完善,现场维持的工作量骤减,可靠性增强;现场施工工作量的降低,整体成本降低;数控化系统角度:矿井提升机的故障处理时间减少。人机界面的温度设计,实时监控系统的各项信息,实现了智能化故障诊断,增强了系统的便捷性,减少处理故障的时间。逐渐进步的基础性技术驱动各个器件的可靠性不断增强。系统技术的逐渐进步提高,各元件性能也在不断提高,在提升机控制系统的发展过程中,元器件也要随技术发展择优。
二、矿井提升机技术发展现状
目前应用在我国提升机领域的数控技术产品也存在以下问题:驱动控制部分产品功能性弱,技术不成熟,可靠性有待提高;提升控制工艺研究不深透,控制与维护的经验缺乏,系统适应性待加强;生产硬件配置方面,安全性不高,无法完全满足需求。
相比较而言,德国 SIEMENS(西门子)公司和瑞典 ABB 公司分别目前是在全世界领域内从事有关提升机电控系统设备生产范畴的两大首要公司,他们共同代表了有关提升机电控技术和装备方面的世界先进技术水平。他们均负责生产系列化的有关提升机直流和制动交流驱动系统数据化电控设备 ,德国SIEMENS(西门子)公司主要代表技术产物为 SIMATICS5 系列(主要用来直流主控、制动系统控制、井筒信号监控等)和 SIMADYND 系列(主要用于直流驱动系统控制和井筒监控);瑞典 ABB 公司最具代表产品为 MASTERPIECE系列(主要用以直流主控和制动监控)、PRIDE 系列(主要用于直流驱动系统控制)和 TCDC 系列(主要用于直流变频交流驱动控制)。他们对应于各种硬件电控设备,两公司开发了适应不同电控系统应用要求的各种模块化、系列化、易读、易于汇编的专用程序管理软件。
在我国,目前大部分的自动矿井控制提升机系统采用的是模拟自动控制,与传统电控矿井系统相比,模拟控制提升机系统具有故障出现记几率高、成本高、难维护、耗电大、接线复杂性等缺点。而由于数控技术的广泛引入,使得我国也逐步开始了进行数控化的技术研究与应用发展,并且也将其应用推广到了提升机领域。国内很多高等院校、企业科研院所都在尝试设计开发集成式数字化提升机电控制系统,但是由于资金、人才、技术等原因,导致系统的发展停滞不前。
虽然目前已有部分的数字化新型电控设备产品,但还未达成人机关联数字化、整体化、范畴化发展目标。我国仍旧处于研究学习这个阶段,更多是模仿学习国外成熟的技术,一些相对来说较为简单的软硬件系统可以设计编制,但一些重要软件技术比如像驱动控制等如果使用仍需要向国外购买。我国国内相关产品自主研发核心技术水平尚未达到国外80年代末的研发技术水平。
三、矿井提升机的电控系统在煤矿的应用
矿井提升机对煤矿行业而言有着巨大的作用。在矿井煤矿的开采和挖掘过程中,矿井提升机不仅连接了地上工作人员设备和井下工作人员生产煤矿物资、井下生产设备、煤矿的重要交通媒介,是井下采煤正常进行的重要基础设施保证,矿井提升机的工作问题一旦产生,首先就是井下工作人员的安全得不到保障,其次井下的工作将会停止。所以,矿井提升机电控系统的工作安全性和工作可靠性与整个矿井电控提升机是否正常工作息息相关。
(1)提高矿井提升机的安全性,增强逻辑性
从主回路来看,驱动电机的参数得到了自主优化;从安全回路来看,采用了独立的继电器和软件安全的双安全回路,并且故障系统能够独立诊断,极大程度上提高了安全性。结构化设计的系统软件,应用于各式各样的直流电机,加强了各部分间逻辑关系的对应处理。当前TS3A型电控系统在我国大部分煤矿提升机的电控得到采纳。主要是由于TS3A型电控系统的可靠性和安全性占主导位置,并且能够符合煤炭行业的有关规范。
(2)故障时间缩短,系统进一步优化
故障实时诊断的完备以及监控处理功能,有利于有效维护电控系统,并且同时能够有效使得系统故障诊断处理的时间大大缩短。在元器件方面,选择较为严格,重要器件均使用进口器件;在工艺方面,都是经得起实践检验的先进技术,传输关键控制量通过PLC控制和直接传输两种方式。由于电控控制系统的总线通讯控制网络通过工业数字总线连接实现,传输数据通过数字总线,硬线的连接操作方式简单,有益于电控系统维护工作的进一步改善优化。
(3)提高经济效益,储备人才资源
在我国煤矿业开始使用该系统以来,经济效益显著,其提高主要体现在不断下降的煤电耗方面。并且通过智能化的故障诊断以及完全自动化的设備运行,一定程度上大大降低了工人的劳动强度;而系统的安全性和可靠性,也为井下工作人员的安全提供了系统的保障。随着在我国煤矿业的广泛应用过程中,系统也在不断优化技术更新,更适用于我国煤矿行业的实际使用,也为我国煤矿行业发展培养了新型技术人才。
结论:在我国煤矿行业广泛应用新型矿井提升机电控系统,所突出表现出系统的稳定性、可靠性、方便性的特点,不仅为煤矿行业的发展带来巨大的社会和经济效益,更为煤矿行业生产安全做出了保障。所以,矿井提升机电控系统在此技术方面也可以进行广泛推广以及广泛应用很有必要,而且在不断推广和研究应用矿井提升机电控制系统的同时,也要不断提升与发展技术水平,使得电控控制系统更加适用于各行各业,而不是单纯在冶金煤矿的应用。
参考文献
[1]许运华, 董永刚, 杨翠平. 全数字化矿井提升机电控系统设计[J]. 2021(2012-1):80-82.
[2]刘永亮, 时永玲, 孔宪勇. 矿井提升机电控系统的现状与发展趋势[J]. 2021(2012-17):54-54.
[3]张成刚. 关于矿井提升机电气控制系统的探讨[J]. 2021(2014-12):80-80.
关键词:矿井提升机;煤矿;广泛应用
引言:矿井提升机电控系统不仅可以遍及在石油煤炭、冶金化工行业投入使用,而且能够应用于那些有驱动控制过程及多过程需控制的范畴;既可以成套全部投入应用,也可以根据自身实际情况单独或者组合使用某些数控系统,应用市场前景广阔。很多国外进口的数控设备不光使用价格高,并且售后服务和购买零配件繁琐,所以,国内数控系统设备对国外数控系统设备的取代对逐步提升我国提升机范畴的技术和经济具有十分重大的意义。
一、矿井提升机及电控系统特性
(一)矿井提升机的电控系统特性
矿井自动提升机电控管理系统重要功能是由矿井主控、监控、驱动动力系统控制、制动动力系统管理控制、井筒传动控制信号、人机对话、显示、硬件安全防护控制回路及其它子系统等功能硬件和应用软件组合构成。本系列电控控制系统的主要功能大致分成三部分:第一部分是全数字调速,第二部分为可控硅整流,最后一部分是PLC控制功能。
(2)矿井提升机特性
矿井驱动系统控制技术角度:矿井驱动提升机的可靠性与控制精密度不断增强。全数字化控制已实现,调速性能更优,产品相对成熟;系统配置角度:矿井提升机的成本降低。网络化的设计完善,现场维持的工作量骤减,可靠性增强;现场施工工作量的降低,整体成本降低;数控化系统角度:矿井提升机的故障处理时间减少。人机界面的温度设计,实时监控系统的各项信息,实现了智能化故障诊断,增强了系统的便捷性,减少处理故障的时间。逐渐进步的基础性技术驱动各个器件的可靠性不断增强。系统技术的逐渐进步提高,各元件性能也在不断提高,在提升机控制系统的发展过程中,元器件也要随技术发展择优。
二、矿井提升机技术发展现状
目前应用在我国提升机领域的数控技术产品也存在以下问题:驱动控制部分产品功能性弱,技术不成熟,可靠性有待提高;提升控制工艺研究不深透,控制与维护的经验缺乏,系统适应性待加强;生产硬件配置方面,安全性不高,无法完全满足需求。
相比较而言,德国 SIEMENS(西门子)公司和瑞典 ABB 公司分别目前是在全世界领域内从事有关提升机电控系统设备生产范畴的两大首要公司,他们共同代表了有关提升机电控技术和装备方面的世界先进技术水平。他们均负责生产系列化的有关提升机直流和制动交流驱动系统数据化电控设备 ,德国SIEMENS(西门子)公司主要代表技术产物为 SIMATICS5 系列(主要用来直流主控、制动系统控制、井筒信号监控等)和 SIMADYND 系列(主要用于直流驱动系统控制和井筒监控);瑞典 ABB 公司最具代表产品为 MASTERPIECE系列(主要用以直流主控和制动监控)、PRIDE 系列(主要用于直流驱动系统控制)和 TCDC 系列(主要用于直流变频交流驱动控制)。他们对应于各种硬件电控设备,两公司开发了适应不同电控系统应用要求的各种模块化、系列化、易读、易于汇编的专用程序管理软件。
在我国,目前大部分的自动矿井控制提升机系统采用的是模拟自动控制,与传统电控矿井系统相比,模拟控制提升机系统具有故障出现记几率高、成本高、难维护、耗电大、接线复杂性等缺点。而由于数控技术的广泛引入,使得我国也逐步开始了进行数控化的技术研究与应用发展,并且也将其应用推广到了提升机领域。国内很多高等院校、企业科研院所都在尝试设计开发集成式数字化提升机电控制系统,但是由于资金、人才、技术等原因,导致系统的发展停滞不前。
虽然目前已有部分的数字化新型电控设备产品,但还未达成人机关联数字化、整体化、范畴化发展目标。我国仍旧处于研究学习这个阶段,更多是模仿学习国外成熟的技术,一些相对来说较为简单的软硬件系统可以设计编制,但一些重要软件技术比如像驱动控制等如果使用仍需要向国外购买。我国国内相关产品自主研发核心技术水平尚未达到国外80年代末的研发技术水平。
三、矿井提升机的电控系统在煤矿的应用
矿井提升机对煤矿行业而言有着巨大的作用。在矿井煤矿的开采和挖掘过程中,矿井提升机不仅连接了地上工作人员设备和井下工作人员生产煤矿物资、井下生产设备、煤矿的重要交通媒介,是井下采煤正常进行的重要基础设施保证,矿井提升机的工作问题一旦产生,首先就是井下工作人员的安全得不到保障,其次井下的工作将会停止。所以,矿井提升机电控系统的工作安全性和工作可靠性与整个矿井电控提升机是否正常工作息息相关。
(1)提高矿井提升机的安全性,增强逻辑性
从主回路来看,驱动电机的参数得到了自主优化;从安全回路来看,采用了独立的继电器和软件安全的双安全回路,并且故障系统能够独立诊断,极大程度上提高了安全性。结构化设计的系统软件,应用于各式各样的直流电机,加强了各部分间逻辑关系的对应处理。当前TS3A型电控系统在我国大部分煤矿提升机的电控得到采纳。主要是由于TS3A型电控系统的可靠性和安全性占主导位置,并且能够符合煤炭行业的有关规范。
(2)故障时间缩短,系统进一步优化
故障实时诊断的完备以及监控处理功能,有利于有效维护电控系统,并且同时能够有效使得系统故障诊断处理的时间大大缩短。在元器件方面,选择较为严格,重要器件均使用进口器件;在工艺方面,都是经得起实践检验的先进技术,传输关键控制量通过PLC控制和直接传输两种方式。由于电控控制系统的总线通讯控制网络通过工业数字总线连接实现,传输数据通过数字总线,硬线的连接操作方式简单,有益于电控系统维护工作的进一步改善优化。
(3)提高经济效益,储备人才资源
在我国煤矿业开始使用该系统以来,经济效益显著,其提高主要体现在不断下降的煤电耗方面。并且通过智能化的故障诊断以及完全自动化的设備运行,一定程度上大大降低了工人的劳动强度;而系统的安全性和可靠性,也为井下工作人员的安全提供了系统的保障。随着在我国煤矿业的广泛应用过程中,系统也在不断优化技术更新,更适用于我国煤矿行业的实际使用,也为我国煤矿行业发展培养了新型技术人才。
结论:在我国煤矿行业广泛应用新型矿井提升机电控系统,所突出表现出系统的稳定性、可靠性、方便性的特点,不仅为煤矿行业的发展带来巨大的社会和经济效益,更为煤矿行业生产安全做出了保障。所以,矿井提升机电控系统在此技术方面也可以进行广泛推广以及广泛应用很有必要,而且在不断推广和研究应用矿井提升机电控制系统的同时,也要不断提升与发展技术水平,使得电控控制系统更加适用于各行各业,而不是单纯在冶金煤矿的应用。
参考文献
[1]许运华, 董永刚, 杨翠平. 全数字化矿井提升机电控系统设计[J]. 2021(2012-1):80-82.
[2]刘永亮, 时永玲, 孔宪勇. 矿井提升机电控系统的现状与发展趋势[J]. 2021(2012-17):54-54.
[3]张成刚. 关于矿井提升机电气控制系统的探讨[J]. 2021(2014-12):80-80.