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提升机电气控制十大安全保护

矿井提升PLC可编程电控系统是一个典型而复杂的控制和系统。

目前，北京企宜同创、洛阳源创、中信自动化、天津深蓝等生产

提升PLC电控系统厂家，在集团内部矿山采用。笔者通过参加集

团公司检查，发现提升机PLC电控系统保护装置的设置因厂家不

同而存在差异，有很大的随意性，国家无相关的标准设计规范。

1.提升机PLC可编程电控系统的组成原则

利用PLC可编程控制器为控制核心的提升机电控

系统应设置为双线制。笔者认为，电控系统具备两台可编程控制

器不能就单纯地称双线制，提升机可编程电控系统应符合以下组

成原则：

（1）组成双线制的两部可编程序控制器应相互补

充、互相独立、互为备用。即正常时两台可编程器并列运行，其

中一台可编程控制器故障时，另一部可编程控制器能够独立运行，

完成提升任务。两台可编程控制器各有一套输出接口，能够相互

切换。但是，两台可编程控制器有两套安全回路接点串联，单台

运行时，另一台的安全回路自动屏蔽。现在，国内提升机电控均

不能满足此种要求：

（2）双线制的两台可编程控制器不应有过多的共享数据。

对于一台可编程控制器故障后，通过简单外部设置应能够屏蔽数

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据，同时，可以屏蔽通信协议。对于利用可编程控制器组成局域

岗的电控系统，通信协议还可重新自动设置。

（3）可编程控制器的最大优点就是利用计算机技

术取代了模拟量和时间继电器减少了调试环节，增加了控制的灵

活性，减少了现场布线。但是，对于一个些外部开关器什形成的

保护接点不应接入可编程控制器，而应直接接入实际控制回路。

无需调节的接点经过可编程控制器“二传手”控制，往往会发生

不必要的事故。为增强显示功能，外部开关器件可提供多对接点，

其中一对接点输入至可编程控制器。

2《煤矿安全规程》（2001版）要求的九大保护

装置

（1）防止过卷装置

防止过卷装置应设置为四线制，即可编程电控系

统主控机、监控制分别由各自获得的脉冲行程计算出一个过卷保

护点，输出串接于内部安全回路；同时井架和深度指示器又各自

形成两套实际过卷装置，其接点直接串接于外部安全回路中。大

部分矿井都将实际过卷接点输入至可编程控制器，然后返回控制，

笔者认为不可取，原则上，四线制过卷保护装置过卷数据应以到

位点为累加数据基础点，不应全行程进行累加。受深度指示器螺

杆传动误差影响，深度指示器过卷保护装置可靠性最差。

（2）防止过速装置

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防止过速装置通常设置为双线制，即由可编程电控系统主

控机、监控机分别按各自获得的行程脉冲频率计算出提升机运行

速度，换算为等速段的1.15倍，实现过速保护。输出接点分别串

接于内部安全回路，满足双线制要求。

（3）过负荷和欠电压保护装置

通常，过负荷和欠电压保护装置可设计双线制。

一是可编程电控系统主控制或监控机本身监测电流大小和电压高

低，实现过负荷和欠电压保护，作用于内部执行回路；另外，提

升机供电系统中，电源馈电柜自身带有过负荷和欠电压保护装置，

无论采用电磁式继电器还是微机保护装置，均可将保护装置接点

直接串接于电控系统执行回路，或报警、或跳安全回路。

（4）限速保护装置

限速保护包括减速段速度超出给定速度10%和接

近井口超出2m/s两种保护装置，均应设计为双线制，即由可编程

电控系统主控机和监控机分别根据自身获得的速度值，计算出实

际速度与给定速度偏差作用于内部安全回路。同时，主控机、监

控机根据自身获得的提升行程数和根据速度图设定的2m/s限速

点与实际速度综合比较，动作后作用于内部回路。

（5）深度指示器失效保护装置

深度指示器失效保护装置通常设计为单线制，由

安装于深度指示器从动轴上霍乐传感器（或其它传感器）向电控