矿井提升机制动装置的PLC控制

　　矿井提升机制动装置是矿井提升机的重要保护装置。制动装置的作用可归纳为：(1)在提升终了或提升机不工作时，可靠地闸住提升机。(2)在减速阶段参与提升机的速度控制。(3)作为安全机构，在发生紧急事故时，对提升系统进行保护。(4)对双卷筒提升机，在打开调绳离合器，更换水平、调节绳长时，能闸住活卷筒、松开死卷筒，以便进行调绳操作。

　　目前矿井提升机的制动装置多为盘式闸制动系统，主要由制动器和液压站组成。在提升机的操作使用过程中，尽管对制动系统设计整定的制动力矩倍数达到提升机静力矩的3倍以上，但仍因制动系统失效而引发过卷、蹲罐等事故，造成严重经济损失。

　　根据对制动系统的可靠性分析，盘式闸制动系统引发事故的原因有：(1)液压站在紧急制动时，管路回油不畅。(2)液压站工作制动调压稳定性不够。(3)残压过高，电磁阀故障。(4)制动器故障，如碟形弹簧疲劳或断裂、闸瓦污染等造成制动力矩不足等。而整个液压站的电控部分采用可编程控制器(PLC)，则会大大提高电控系统的可靠性;同时增加了与现场设备的相互匹配性，可以灵活地实现各种功能变更。

　　1 液压站工作原理

　　液压站的工作过程主要包括：工作制动和安全制动。液压站采用可编程控制器(PLC)控制，其工作原理根据液压站动作过程进行编程，电磁阀的动作状态如表1所示。

　　1.1 正常工作制动

　　当提升机开车时，给液压站的电动机1供电，油泵2启动，时液压站中的电磁阀由可编程控制器(PLC)控制，G1、G2、G3、G4、G6、G7通电，司机推动可调闸手柄，提升电控系统发出—个增大的电压值，这个电压进入液压站电控柜中的放大板，并控制电液比例溢流阀4来调整系统压力，使系统油压增大到一定值。压力油一部分进入A、B管打开提升机制动器，提升机即可开车运行;另一部分压力油进入蓄能器13，为安全制动储备压力能。当提升机停车时，司机拉回可调闸手柄，提升电控系统发出一个减小的电压值，使系统油压减小，完全拉回手柄，PLC控制电磁阀G6、G7断电，系统油压降为0，制动住提升机，等待下一次提升。

　　1.2 安全制动

　　安全制动分为两种情况：一种是提升容器运行在井筒中时，提升机出现紧急情况时的井中安全制动;另一种是提升容器已经接近井口时，提升机出现紧急情况时的井口安全制动。

　　井中安全制动：提升机出现紧急情况时，AC接点信号闭合，为满足制动减速度的要求，采用二级制动。这时液压站中电动机1断电，油泵2停止供油，电磁阀由可编程控制器控制，G1、G2、G6、G7断电，B管中的油压降为零，由B管控制的一半制动器施闸，产生制动力矩;而控制A管的电磁阀G3和G4依旧通电，G5通电，这时A管和溢流阀9以及蓄能器13相通，使管路产生和溢流阀9相对应并维持稳定的油压值，由A管控制的另一半制动器也施闸产生相应的制动力矩。两部分制动力矩之和要满足制动减速度的要求，这就是第一级制动。G5、G3、G4经可编程控制器延时一定时间后断电，所有制动器全部施闸，使提升机停车，这是第二级制动。