隨著工業的發展和科學技術的應用普及,各工業生產活動中的自動化程度不斷提高,作為傳統能源行業的煤礦同樣不例外,工業的自動化離不開可編程控制器,它可以將復雜的控制管理變得簡單易行,是工業自動化進程中不可缺少的設備。煤礦行業的自動化同樣不例外,只是煤礦行業與其他工業生產有所不同,在設備要求上也有不同。煤礦行業生產環境的危險性、惡劣性及復雜性是顯而易見的,應用于煤礦井下的可編程控制器容易受到輸入輸出干擾等問題,給設備造成影響,使其無法安全、穩定可靠工作,甚至影響煤礦自動化、帶來生產安全隱患。
應用于煤礦井下的可編程控制器為了抵御惡劣工況環境的影響,會采取防爆措施,礦用可編程控制箱是將控制器集成在隔爆外殼內,同時就會采用本安型設計,確保其能夠在易燃易爆的環境中安全、穩定、可靠地運行。從礦用可編程控制箱工作過程來看,若出現信號錯誤、執行機構沒有按照指令要求完成動作,或者是執行保護程序不完善等,都會影響到控制保護操作,甚至造成被控設備損壞和造成安全隱患。因此,在煤礦日常作業中,要保障礦用可編程控制箱的安全穩定運行。
一般來說,礦用可編程控制箱采用工業級材質和部件,工業級制造,按照嚴格的標準執行,經過嚴格的性能測試,質量、性能都比較可靠,但是仍有一些外部原因會影響其作業。
影響礦用可編程控制箱的常見故障原因包括:
(1)煤礦井下惡劣工況環境影響干擾控制箱的電源、輸入輸出線,機械振動、沖擊以及電磁等干擾因素,都會影響控制箱的失靈、誤動。
(2)輸入輸出信號線短路或斷路,現場信號無法計數傳送給控制箱或控制箱無法對負載驅動,造成控制出錯。
(3)機械觸點誤動作,或者動作時抖動給控制箱造成誤判斷。
(4)現場變送器、機械開關出故障,如觸點接觸不良等,輸出控制的繼電器、接觸器或負載本身的故障造成不能可靠動作,造成控制系統失靈。
解決方法主要包括:
(1)選用穩定可靠的電源,可采用遠離動力線路的獨立供電回路;在控制箱交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器;采用直流電源給控制箱供電。
(2)在控制箱所在地面設置防靜電導電地板,對控制箱系統控制柜單獨合理接地。
(3)選用高可靠性的開關、變送器等,對重要的輸入輸出信號進行監視,并采取聲光等形式進行報警,盡快排除故障。
(4)在控制箱的軟件設計中考慮信號干擾的問題,采用符合現場環境的控制模型、算法,對干擾信號加以識別、判斷,提高控制箱可靠性。
礦用可編程控制箱的安全、可靠、穩定運行對煤礦自動化和安全有著極為重要的意義和作用,應從軟硬件方便著手,提高控制箱對外部環境的抗干擾能力,增強對干擾信號的識別判斷能力,切實保障可編程控制箱在煤礦應用中的安全穩定。