随着工业的发展和科学技术的应用普及,各工业生产活动中的自动化程度不断提高,作为传统能源行业的煤矿同样不例外,工业的自动化离不开可编程控制器,它可以将复杂的控制管理变得简单易行,是工业自动化进程中不可缺少的设备。煤矿行业的自动化同样不例外,只是煤矿行业与其他工业生产有所不同,在设备要求上也有不同。煤矿行业生产环境的危险性、恶劣性及复杂性是显而易见的,应用于煤矿井下的可编程控制器容易受到输入输出干扰等问题,给设备造成影响,使其无法安全、稳定可靠工作,甚至影响煤矿自动化、带来生产安全隐患。
应用于煤矿井下的可编程控制器为了抵御恶劣工况环境的影响,会采取防爆措施,矿用可编程控制箱是将控制器集成在隔爆外壳内,同时就会采用本安型设计,确保其能够在易燃易爆的环境中安全、稳定、可靠地运行。从矿用可编程控制箱工作过程来看,若出现信号错误、执行机构没有按照指令要求完成动作,或者是执行保护程序不完善等,都会影响到控制保护操作,甚至造成被控设备损坏和造成安全隐患。因此,在煤矿日常作业中,要保障矿用可编程控制箱的安全稳定运行。
一般来说,矿用可编程控制箱采用工业级材质和部件,工业级制造,按照严格的标准执行,经过严格的性能测试,质量、性能都比较可靠,但是仍有一些外部原因会影响其作业。
影响矿用可编程控制箱的常见故障原因包括:
(1)煤矿井下恶劣工况环境影响干扰控制箱的电源、输入输出线,机械振动、冲击以及电磁等干扰因素,都会影响控制箱的失灵、误动。
(2)输入输出信号线短路或断路,现场信号无法计数传送给控制箱或控制箱无法对负载驱动,造成控制出错。
(3)机械触点误动作,或者动作时抖动给控制箱造成误判断。
(4)现场变送器、机械开关出故障,如触点接触不良等,输出控制的继电器、接触器或负载本身的故障造成不能可靠动作,造成控制系统失灵。
解决方法主要包括:
(1)选用稳定可靠的电源,可采用远离动力线路的独立供电回路;在控制箱交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器;采用直流电源给控制箱供电。
(2)在控制箱所在地面设置防静电导电地板,对控制箱系统控制柜单独合理接地。
(3)选用高可靠性的开关、变送器等,对重要的输入输出信号进行监视,并采取声光等形式进行报警,尽快排除故障。
(4)在控制箱的软件设计中考虑信号干扰的问题,采用符合现场环境的控制模型、算法,对干扰信号加以识别、判断,提高控制箱可靠性。
矿用可编程控制箱的安全、可靠、稳定运行对煤矿自动化和安全有着极为重要的意义和作用,应从软硬件方便着手,提高控制箱对外部环境的抗干扰能力,增强对干扰信号的识别判断能力,切实保障可编程控制箱在煤矿应用中的安全稳定。