1 影響主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行的因素
我礦從瑞典引進(jìn)了兩臺(tái)軸流式主扇風(fēng)機(jī)，擔(dān)負(fù)著礦井主要通風(fēng)任務(wù)，最近一段時(shí)間電氣部分不同程度的暴露出一些問(wèn)題，主扇風(fēng)機(jī)的電控系統(tǒng)是PLC控制，但其外圍存在著嚴(yán)重的安全隱患，不僅造成主扇風(fēng)機(jī)的故障停機(jī)，且嚴(yán)重威脅職工的生命安全。為確保我礦主扇風(fēng)機(jī)安全可靠的運(yùn)行，綜合分析了當(dāng)前影響我礦主扇風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的因素是:①PLC部分輸入模塊不能準(zhǔn)確接受輸入信號(hào);②風(fēng)門磁鐵到位開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作;③PLC機(jī)在運(yùn)行中暴露出穩(wěn)定性差。
2 原因分析及改進(jìn)預(yù)防措施
2.1 PLC部分輸入模塊不能準(zhǔn)確接受輸入信號(hào) 我礦主扇風(fēng)機(jī)高壓開(kāi)關(guān)柜、勵(lì)磁控制柜均為原瑞典配套設(shè)備，其輔助觸點(diǎn)由機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)并參與系統(tǒng)控制。由于觸點(diǎn)氧化或有積垢會(huì)造成觸點(diǎn)直流電阻大，又因控制線路距離較長(zhǎng)而影響直流24V電壓信號(hào)準(zhǔn)確輸入PLC輸入模塊，以至造成主扇風(fēng)機(jī)的停機(jī)。以高壓線性接觸器合閘機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的輔助觸點(diǎn)HV-1為例，如圖一所示。
圖中HV-1觸點(diǎn)由線性接觸器高壓合閘機(jī)構(gòu)控制I0.1為PLC模塊輸入點(diǎn)，PLC輸入模塊額定電壓為直流24V，在主扇運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)I0.1輸入信號(hào)減弱或丟失，主扇風(fēng)機(jī)直接停機(jī)。經(jīng)檢查，高壓輔助觸點(diǎn)HV-1點(diǎn)有積垢、氧化較嚴(yán)重，根據(jù)PLC輸入模塊型號(hào)C200H-ID212的主要技術(shù)參數(shù)為:
輸入額定工作電壓24DC
輸入阻抗3KΩ
輸入電流 7mA(24VDC)
ON電壓 14.4 VDC
OFF電壓5.0 VDC
ON響應(yīng)時(shí)間1.5msmax (24VDC25℃)
OFF響應(yīng)時(shí)間1.5msmax (24VDC25℃)
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的工作電流數(shù)據(jù)(斷-通電流最小DC4.2mA，通-斷電流最大1.2 mA)，分析認(rèn)為:PLC輸入模塊在響應(yīng)時(shí)間1.5ms內(nèi)輸入電壓小于5VDC或輸入電流小于1.2 mA時(shí)PLC輸入內(nèi)部電路都會(huì)截止。不帶負(fù)荷遙控合閘時(shí)輸入電壓僅為3.4V，實(shí)際輸入電流僅為1.05 mA，又因00405直接參與風(fēng)機(jī)控制，這時(shí)造成主扇風(fēng)機(jī)的停機(jī)的主要原因。
采取措施是:首先利用檢修時(shí)間對(duì)所有參與控制的高壓、勵(lì)磁輔助觸點(diǎn)進(jìn)行處理，以求達(dá)到直流電阻植為最小;其次改用直流110V電源代替直流24V電源，經(jīng)光電偶合器進(jìn)行電位隔離，由直流24V電源光電偶合器的輸出段輸入PLC輸入模塊，徹底杜絕了部分PLC輸入模塊因輸入電壓太低或輸入電流太小直接造成停機(jī)現(xiàn)象的再次發(fā)生。
由于光電偶合技術(shù)比較成熟，體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn)、有著良好的隔離性和抗干擾能力，結(jié)合應(yīng)用效果，我們針對(duì)涉及此類問(wèn)題的高壓、勵(lì)磁六對(duì)參與控制的輔助觸點(diǎn)，均采取的此類處理方法，有效提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.2 風(fēng)門磁鐵到位誤動(dòng)作 我礦主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)門磁鐵到位開(kāi)關(guān)在主扇安全運(yùn)行中存在的問(wèn)題主要是:主扇風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)因風(fēng)門磁鐵到位開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作出現(xiàn)無(wú)故障停機(jī)現(xiàn)象。由于限位開(kāi)關(guān)是磁鐵式開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)一是接點(diǎn)位置準(zhǔn)確度不高，二是風(fēng)機(jī)起動(dòng)或運(yùn)行時(shí)振動(dòng)容易引起開(kāi)關(guān)接點(diǎn)顫動(dòng)誤動(dòng)作。
預(yù)防措施:結(jié)合設(shè)備運(yùn)行中暴露出的問(wèn)題，根據(jù)主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)門電控設(shè)計(jì)原理，對(duì)PLC運(yùn)行程序進(jìn)行了簡(jiǎn)單的修改，主要是對(duì)程序中由風(fēng)門控制的限位開(kāi)關(guān)控制的內(nèi)部繼電器各加3s延時(shí)。
在修改后的梯形圖五中加了一個(gè)定時(shí)器，在主扇風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，線圈80.01始終帶電。當(dāng)風(fēng)門限位開(kāi)關(guān)瞬間斷電時(shí)，風(fēng)門打開(kāi)輸入常開(kāi)接點(diǎn)I:6.14斷開(kāi)，常閉接點(diǎn)I:6.14閉合，風(fēng)門打開(kāi)輸入線圈80.01自?；芈防^續(xù)帶電，同時(shí)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，3s內(nèi)若常閉接點(diǎn)I:6.14斷開(kāi)(此時(shí)風(fēng)門打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)正常，同時(shí)常開(kāi)接點(diǎn)I:6.14閉合)，切斷計(jì)時(shí)回路，否則3s計(jì)時(shí)結(jié)束，定時(shí)器TIM122常閉接點(diǎn)將切斷風(fēng)門打開(kāi)回路，線圈80.01斷電，主扇風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。增加3s的延時(shí)可避開(kāi)限位開(kāi)關(guān)因誤動(dòng)作斷開(kāi)的時(shí)間，即符合了原設(shè)計(jì)原理，又考慮到風(fēng)門在動(dòng)作時(shí)可能帶來(lái)的各項(xiàng)不安全因素，該措施實(shí)施后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
2.3 加強(qiáng)維護(hù)知識(shí)培訓(xùn)，提高PLC系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性 我礦對(duì)風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行了該造后，提高了控制設(shè)備、系統(tǒng)的工作可靠性，主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行的 穩(wěn)定性提高了。但由于對(duì)PLC系統(tǒng)維護(hù)知識(shí)缺乏，造成PLC機(jī)在日常運(yùn)行中穩(wěn)定性差，我們采取的措施是:①加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員培訓(xùn)，不斷增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員對(duì)PLC設(shè)備技術(shù)的更深一步的了解，切實(shí)達(dá)到培訓(xùn)目的，做到理論與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際有機(jī)結(jié)合。②保證PLC機(jī)工作在良好的環(huán)境中，避免PLC機(jī)受到?jīng)_擊或振動(dòng)，避免周圍環(huán)境不穩(wěn)定、濕度過(guò)高或過(guò)低、陽(yáng)光直射，要定期用吸塵器吸取PLC機(jī)周圍的塵埃、用吹塵器吹去PLC機(jī)內(nèi)塵埃。③在檢修時(shí)檢查接地是否良好，接地電阻不能超過(guò)100Ω，以有效防止干擾信號(hào)。④采用UPS不間斷供電電源供電，UPS具有較強(qiáng)的抗干擾和隔離性能，可保證提高PLC供電的安全可靠性，是PLC控制系統(tǒng)的理想控制電源。⑤定期對(duì)接線端子進(jìn)行檢查緊固，防止接線端子處氧化腐蝕或壓接松動(dòng)，影響PLC機(jī)的正常輸入輸出。⑥完善了主扇風(fēng)機(jī)PLC系統(tǒng)維修保養(yǎng)、日常巡查制度。
3 取得的效果
通過(guò)實(shí)施一系列預(yù)防和改進(jìn)措施，杜絕了由上述問(wèn)題引起的主扇風(fēng)機(jī)直接停機(jī)現(xiàn)象;創(chuàng)新了備用機(jī)檢修制度，實(shí)現(xiàn)了檢修工作高效、安全、可靠;現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)有所加強(qiáng)，增強(qiáng)了維修人員的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變能力;實(shí)現(xiàn)了設(shè)備安全零事故，杜絕了礦井無(wú)計(jì)劃停風(fēng)。
