电感式接近开关在矿山自动控制系统中应用

1、电感式接近开关在矿山自动控制系统中应摘要本文通过对电感式接近开关的原理分析，对比电感 式接近开关与行程开关和主令控制器的优缺点，对电感式接 近开关在矿山自动控制系统中应用的可行性进行分析。关键词接近开关；电感式；自动控制中图分类号td4文献标识码a文章编号1674-6708(2012) 80-0191-020引言接近开关属于半导体无触点开关。按工作原理可以分 为：电感式、电容式、感应电桥式、永久磁铁型和霍尔效应 型接近开关。由于其电源电压范围宽，功耗低，响应频率高, 重复定位精度高，故障率低，近年来在电气自动控制方面得 到了广泛的应用。在接近开关的应用上，电感式接近开关的 应用概率达到了 70

2、%以上。1电感式接近开关工作原理和工作框图1.1电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器， 内部采用晶体管为主要元件。它由lc高频振荡器和放大处 理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡 感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开 关，使振荡回路电阻增大，能量损耗增加，使接近开关内部 电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近。通过 控制开关内部三极管的饱和导通或截止的工作状态，进而实 现开关的通或断，输出相应的控制信号去控制电器或其他电 路，以达到控制目的。这种接近开关所能检测的物体必须是 金属物体。1.2电感式接近开关工作框图2接近开关

3、与行程开关、主令控制器的对比2.1行程开关和主令控制器的优缺点优点：有明显的断开点；过载能力强；抗干扰能力强； 温度稳定性好。缺点：可靠性差；存在繁琐的机械联动装置，电气磨损 和机械磨损；操作频率低；使用寿命短。2.2接近开关的优缺点优点：具有浪涌电压、过载、输出短路、输出状态指示、 电源逆极性保护功能；产品外形、接线方式、工作特性多元 化，可选择性高；采用环氧树脂密封，有良好的防潮和防腐 性能；能无接触无压力的发出信号，灵敏度高，频率响应快, 重复定位精度高；不存在电气磨损和机械磨损，碰撞和冲击, 开关运行可靠，使用寿命长；由于不必采用繁琐的机械联动 装置，操作安全，维修方便。缺点：温度稳定

4、性差；抗干扰能力差。3电感式接近开关在矿山自动控制应用上的分析3. 1机床设备的位置控制和机械联锁改造根据电感式接近开关的原理，可以用其替代行程开关， 实现机床的自动往返控制及相关限位控制和联锁控制。可以 减少机械撞击和磨损，普遍提高以上控制的可靠性，降低设 备故障率。例如：提升机开车手柄的提升、零位和下降的位 置控制。3.2主令控制器的换型改造采用绕线式异步电动机进行速度分段控制的生产机械， 其速度分段控制多采用磁力控制器控制系统。在磁力控制器 控制系统中，由于主令控制器内部机构复杂，且存在凸轮和 节点开关的机械撞击。在进行频繁操作后，可靠性差，故障 率高，维护难度大。如采用电感式接近开关和

5、特制齿形板的 配合控制即可以避免上述缺点，减少机械磨损导致的电气故 障，提高设备的稳定性和设备台效。3.3铁路输矿网络的自动控制及报警对于采用单线运输轨道的铁路输矿网络，在实际生产中 存在运矿重车和空车的方向冲突，在时间上和效率上制约生 产。此时可以通过在铁轨上安装电感式接近开关，配合相应 的控制电器和通讯网络，实现铁路自动化控制，以提高生产 效率。对采区存在内部循环放矿的输矿网络，当不同区域的两 个溜井同时放矿时，在输矿网络的直线和曲线轨道的交汇 处，易发生撞车事故。采用电感式接近开关自制报警器，可以提供电机车即将通过的信号，通知相关电机车躲避，避免安全事故，实现安 全生产。3.4相关电气控

6、制应用电感式接近开关还可以应用于其他电气控制。女口：隔离 开关，刀闸开关的分合闸的位置控制和保护。3.5需要注意的问题在应用电感式接近开关进行设备改造时，应注意以下问题:1）选型时应根据工作要求，合理选择接近开关的检测 距离、工作特性（埋入式或非埋入式）；根据安装要求合理 选择开关外形；根据电路和负载要求，合理选择接近开关的 电气指标（工作电压：dc或ac、工作电流、电压降、空载 电流、剩余电流）；2）由于电感式接近开关普遍功耗小，对于功率小的继 电器或接触器，可以直接实现对其电磁线圈的通断电控制； 对功率大的继电器或接触器，则需要通过加装中间继电器进 行转换控制（见图1）。3）对多个限位行程开关接点串联应用的电路，必须进 行中间继电器转换改造（见图1大功率改造图）；4）采用电感式接近开关的替换改造，不适用于电梯等 特种设备，亦不适用于采用大型凸轮控制器进行控制的设 备。4结论电感式接近开关在矿山自动控制上的应用，将有效提高 矿山设备的可靠性和安全性，应在老设备改造上进一步推广 和应用。参考文献1