直流电机电枢电流【利用电枢电流避免箕斗超载在实际中的应用】

　　中图分类号：TD821 文献标识码：A　　摘 要：本文针对王行庄煤矿主井直流多绳摩擦式提升机运行多年来，经常出现重复装煤，严重影响安全生产的现象，通过长期观察总结出利用对西门子S7-300PLC的程序改进，能避免因现有装备不能检测到箕斗内部是否有粘煤，而造成的重装超载事故的出现。
　　关键词：重复装煤 PLC程序 箕斗超载
　　Armature current control to avoid the skip overloading in S7300plc practical application
　　Abstract：In this paper, Wang line Main Shaft DC friction hoist run over the years, often repeated loading coal, seriously affecting thesafetyproductionthrough long-termobservationsummedusingSiemensS7-300PLCprocessimprovementsto avoiddue toexistingequipmentskipinternalcaking coalcannotbedetected, caused byoverloadingaccident.
　　Keywords：repeated loading coal；PLC program；Skip overload
　　王行庄煤矿年产量120万吨，采用立井提升。主井提升机为洛阳矿山机械厂生产的JKMD-3.5x4多绳摩擦式提升机。主电机功率为1500KW的直流电机，S7-300plc为控制的电控系统，信号系统采用常熟新虞设计生产的KJD10系列，主要以半自动方式运行。在长期的生产过程中极易出现箕斗重复装煤现象，其主要原因：（1）装载站操作工误操作造成的；（2）井下原煤含水分较大时，部分粘附于箕斗内壁造成卸不干净。而这两种主、客观因素，使一箕斗重量增加，另一箕斗重量保持不变，造成主电动机以最大力矩也无法提升，甚至导致提升机错向运行，必须采用人工清挖箕斗内原煤或使用手拉葫芦打开箕斗闸门卸煤于井筒的方法，另一处理办法就是卸载口的箕斗上加装配重，强行开车。无论采取何种解决方法，都需要人工花几小时时间完成。不仅对清理人员人身安全构成威胁，又浪费原煤，延长生产时间，严重影响工效。
　　经过反复观察、研究，对PLC程序改进，经过实践证明，不需要做硬件方面的改动，就可以避免这一问题的出现，不但节省人力、物力，而且简单易行。
　　避免超载程序设计思路：
　　依据信号机与装卸载之间的闭锁系统，绞车开始运行时，只有当井口和井底信号机上的箕斗到位指示灯亮，井口才能操作相应箕斗提爪、舌板进行卸载，井下的定量斗闸门才能打开进行装载这一闭锁为基础。
　　考虑提升机正常提升时的电流变化不大，可视为恒定，而出现有大量粘煤的情况时，上提箕斗本身重量不会发生变化，而提升机电枢电流就会出现比正常电流小的多，根据这一电枢电流变小的特征，为事故前兆迹象。以半自动方式下的电枢电流为主要依据，当正常提升过程中如果电流小于正常值时（设定为1600A，正常满载提升电流为1750A左右），提升机操作台就会发出警报提醒司机，下放的箕斗有粘煤或卸不干净，考虑到提升机在等速段运行速度为8.7m/S，箕斗在井筒中运行时间为100S，司机通过电话联系装载操作人员，来不及进行处理，且半自动运行方式如司机中途采取紧急停车势必对机械设备造成潜在隐患。
　　当粘煤箕斗到装载位停车后，井上、下的信号机在加设的程序控制下，不能接受“箕斗到位”的信号指示，装载操作人员则不能打开定量斗闸门进行装煤，只有在提升司机电话通知，装载人员进行查看之后，提升司机按下操作台上“故障解除”按钮之后，井上下操作台上的“箕斗到位”的指示灯亮，定量斗闸门方可根据箕斗粘煤情况适量装煤，当箕斗到卸载口时进行处理，保证绞车的安全、高效运行。
　　避免超载程序的编写：
　　1.下图是修改前传统的罐到位信号程序：
　　其中Q1.3和Q1.4为提升机给信号机的到位输出
　　2.新增和修改的程序设计如下：
　　根据以上设计思路，首先在半自动方式下，如果满足在等速段电枢电流小于等于1600A，则蜂鸣器报警，减速点之后报警解除。
　　其中当电枢电流小于等于1600A且速度大于8m/s（等速段）时，M60.0线圈带电；M50.0和M30.6是在深度上取的等速段，即上提时深度大于等于﹣323.7m或者下放时小于等于﹣120m，是报警的必要条件，等速断速度平稳且电流值趋于稳定，不会出现在加速段和减速段出现的电流波动较大情况。
　　其次是罐到位的控制，如果M60.0常开触点闭合一定的时间，即等速段电枢电流小于等于1600A且保持一定的时间（确认是下放箕斗粘煤或上提箕斗煤没有装够到设定的重量），则M70.0线圈带电，从而罐到位不显示，罐不到位则定量斗闸门不能打开，避免重装煤，只有司机和井下取得联系，装载人员检查箕斗粘煤后，提升司机按下故障解除，才会显示罐到位，定量斗闸门才能打开装载操作人员适量放煤。
　　此段程序投入使用后，避免了因重复装煤而出现的过载现象，极大程度提高了主井的提升效率，确保了提升机的安全运行。
　　参考文献：
　　[1]马建民、赵增玉.《现代提升机数字控制系统》.中国矿业大学出版社.2002年8月.
　　[2]张韵刚、宋晓春.《西门子step7》.人民邮电出版社.
　　作者简介：
　　1.袁守胜，男，汉族，1971年生，河南鹤壁人，毕业于河南省义马煤炭技工学校，现任国投河南新能开发有限公司机电车间副主任；
　　2.李进怀，男，汉族，1974年生，河南省登封市人，毕业于河南工程学院，现任国投河南新能开发有限公司机电车间主任；
　　3.白朝锋，男，汉族，1975年出生，河南登封市人，毕业于郑州工学院，现任国投河南新能开发有限公司工程师。