1、主井提升机电机温度监控改造 PLC 运用探讨摘 要:针对主井提升机电机原监控设备常出现显示错误故障的原因进行分析,提出了运用已经成熟的 PLC 进行改造,有效地解决了提升机电机温度的监控问题，具有较强的意义和价值，供同行借鉴参考。 关键词:主井提升机电机;PLC;温度 中图分类号：TM3 文献标识码：A 主井提升机其主要任务负责原煤提升,是完成矿井生产任务,实现矿经济效益的关键环节。而主井提升机电机的温度一直是维修保养工作的的重要参考依据之一,温度的高低直接影响提升机的安全运行和使用寿命。原主井提升机温度监控是 2004 年安装时配备的 SDFA 型电机温度检测仪,经过多年使用,目前测温不准确
2、,而且又无法得到备件和技术支持,远远不能满足数字现代矿井的需要,决定对其进行改造。 1 方案的选择 随着 PLC 在现代化数字提升机的成熟运用,其工作可靠、抗干扰能力强、维修量小和自动化程度高等特点在主井提升机提升生产中得到进一步验证。提升机司机可以通过上位机显示屏清楚地看到提升机各种数字参数,而且本单位所选的西门子 PLC 备品备件齐全,给改造温度监控创造了良好的条件。所以我们准备在改造后的数字提升机提升系统中,新添加一块模拟量输入模块。连接电机中的温度传感器,检测提升机电机温度值,数据能在上位机显示屏上显示温度值,还能在温度到达一定数值时自动报警触发提升机闭锁回路,保护提升机电机安全运行。
3、 2 温度监控具体设计要求 要求 PLC 能够实时监测提升机电机各线圈绕组的温度; 能够在提升机司机操作台上的电脑显示屏直接显示温度值; 当提升机电机绕组温度达到设定值时,能报警提示司机正确操作提升机。 该温度监控和原有的西门子 PLC 提升机控制系统整合为一,方便维护。 3 温度监控改造所需设备材料 1)温度传感器。电机中装设 6 路 PT-100 温度传感器,其中有 2 路是在同一线圈测量不同的点,选择不同的 4 路传感器进行测控。 2)温度变送器。由于现有模拟量模块不支持直接读取 PT-100 温度传感器的信号,故需要再加装一个温度变送器。它能把 PT-100 电阻变化转化成标准的 4m
4、A20mA 信号。电流信号优点在于受距离影响较小,测量的温度更准确。 所使用的温度变送器:RWB 型温度变送器。参数如下:分度号 PT100,量程 0e200e;精度 0.3%,输出:4mA20mA,供电电压 24V。 3) PLC 选择。PLC 先用应用较多的西门子公司产品。其特点如下: 编程方法简单易学; 功能强、性价比高; 硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强; 可靠性高、抗干扰能力强; 系统的设计、安装、调试工作量少; 维修工作量少、维修方便; 体积小、能耗低。 选用西门子产品,只需要在 S7-400 上扩展一块模拟量输入模块,就可轻松实现温度监控。 4 改造步骤 1)在 PLC 分站
5、上再安装一个模拟量模块,模块的通道要改成 4mA20mA信号(见图 1)。 图 1 添加模块 2)在电机侧安装温度变送器,输出信号和模拟量模块连接 3)检查接线无误后,送电准备读取信号,分别对信号进行处理,将420mA 电流信号转换成温度值(见图 2) 图 2 模拟量读取 4)利用温度信号进行保护设定,当大于 90b 时,输出一个信号,闭锁提升机。 5)在上位机上将温度和报警信号增加到变量中,使得上位机能够显示温度数据和在报警时提示查询信息(见图 3)。 图 3 WINCC 中设置的温度变量 6)改造后在原有提升机电脑监控显示屏上清晰显示出各个线圈温度:主极线圈温度、换向极线圈温度、主要线圈温
6、度和补偿线圈温度(见图 4)。图 4 电脑监控显示屏温度显示效果图 介绍基于 S7-400/300 系列提升机温度监控系统,简单阐述了温度监控的实现方法,根据这种方法,也可以对其它模拟量进行处理。经过现场调试使用,该系统可靠性高,监控直观方便,和主井提升机电控系统完美整合等优点,完全满足提升机司机和提升机安全运行的需要。也希望此文能对 PLC 功能需要扩展的用户提供一些帮助。 参考文献: 1阳宪惠.工业数据通信与控制网络.北京:清华大学出版社,2013 2廖常初主编.PLC 编程及应用。北京:机械工业出版社,2010 3Siemens AG.STEP 7 v5.1 编程使用手册,2008 4Siemens AG.ST-400 可编程控制器 CPU 及模板规范手册,2003 5Siemens AG.SIMATIC NET 工业通讯的 IT 解决方案,2009 作者简介王光辉 (1983-)，男，安徽亳州人，从事矿山机电设备技术工作。
