賈云志

摘要:結(jié)合《煤礦固定抱鎖器架空乘人裝置》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),引進(jìn)PLC自動控制系統(tǒng),在架空乘人裝置原有的打滑、脫繩、越位、拉線急停等保護(hù)功能基礎(chǔ)上,增加了上水平與運(yùn)輸絞車閉鎖和下水平與鐵道阻車器互鎖等保護(hù)功能,確保架空乘人裝置在混合巷道等特殊使用環(huán)境安全運(yùn)行。

Abstract:Combining with the technical standards of the Mine Fixed Grip-lock Device by a Person Installs Overhead, PLC automatic controlling system is brought in. On the basis of slipping off rope, crossing the line, pulling emergency stop and other protection functions, up- level and transport winch latch and the down- level and railroad car stop interlock protection function are added in order to keep the space vehicles operating safely in the mixed roadway and other special environment.

關(guān)鍵詞:架空乘人裝置;PLC;安全控制

Key words:space vehicle device; PLC; safety control

中圖分類號:TD26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0053-01

1原控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理

原架空乘人裝置電氣控制系統(tǒng)由動力開關(guān)、限位開關(guān)、急停開關(guān)和控制按鈕等組成。由于各種保護(hù)主要依靠機(jī)械動作的保護(hù)開關(guān)完成,系統(tǒng)配置較低,無法對超速和打滑故障進(jìn)行有效保護(hù),而且時常發(fā)生保護(hù)失靈和保護(hù)誤動作故障,設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性得不到保障。

另外,由于煤礦井下人員三班作業(yè)及工作性質(zhì)不同,零散人員比較多,上下班乘坐架空乘人裝置的時間不集中固定,設(shè)備經(jīng)常處于空載運(yùn)行狀態(tài),不但浪費(fèi)電能,不符合節(jié)能要求,而且還增加了機(jī)械和鋼絲繩的磨損,導(dǎo)致設(shè)備使用壽命縮短。

2PLC可編程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理

2.1 系統(tǒng)功能煤礦井下架空乘人裝置PLC可編程控制系統(tǒng)主要可以實(shí)現(xiàn)如下控制和保護(hù)功能:(1)計(jì)時減數(shù)控制和顯示,實(shí)現(xiàn)無人值守功能。(2)乘人裝置電控系統(tǒng)與絞車電控系統(tǒng)具有可靠的電氣閉鎖。(3)乘人裝置電控系統(tǒng)與車場阻車器具有可靠的電氣和氣動互鎖。(4)多點(diǎn)閉鎖和閉鎖站點(diǎn)顯示。(5)打滑保護(hù)。(6)到站語音提示。(7)越位保護(hù)。(8)脫繩保護(hù)。(9)沿線聲光信號通訊功能。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)煤礦井下架空乘人裝置PLC可編程控制系統(tǒng)由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型乘人裝置控制箱、礦用本質(zhì)安全型乘人裝置分控箱和各種保護(hù)傳感器及控制電纜組成。

礦用隔爆兼本質(zhì)安全型乘人裝置控制箱采用LG(K7M-DR40U)高速可編程控制器為核心,組成具有控制、狀態(tài)顯示、記時自動停車和起車告警等功能為一身的先進(jìn)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,功能完備,安全性和可靠性較上一代產(chǎn)品均有大幅度提高。隔爆兼本質(zhì)安全型乘人裝置控制箱外形為直式方形結(jié)構(gòu),主要有下箱體和上線腔兩部分,下箱體有抽屜式芯架,機(jī)芯架安裝在下箱體的四個固定孔上,由緊固螺栓固定,上接線腔內(nèi)有三個主接線柱,另外還有六個九芯接線柱和四個四芯接線柱用來外接反饋信號、遠(yuǎn)控、近控及工作狀態(tài)信號,為隔爆兼本安型接線腔。

主控制系統(tǒng)裝于隔爆箱內(nèi),電源采用單相660V輸入,可輸出一路±12V本安電源,并具有高亮度LED顯示電源、運(yùn)行、閉鎖等狀態(tài)指示。

礦用本質(zhì)安全型乘人裝置分控箱采用本質(zhì)安全型結(jié)構(gòu),有多個喇叭口供進(jìn)出控制電纜使用,可以懸掛在兩側(cè)的巷道壁上。每個分控箱有各自獨(dú)立的站號,分控箱可以接收來自主控制箱和其它分控箱的運(yùn)行、故障和閉鎖信號,把信號發(fā)往控制箱,并顯示記時、閉鎖點(diǎn)的站點(diǎn),以及故障原因。分控箱為橫式長方形的本安型殼體外形結(jié)構(gòu),兩側(cè)共有四個小喇叭口進(jìn)出端,內(nèi)有兩個熱二十點(diǎn)接線端子。

2.3 技術(shù)特性礦用隔爆兼本質(zhì)安全型乘人裝置控制箱:①輸入電壓:AC660V;②最大工作電流:0.5A;③本安輸出:本安最大開路電壓DC+12.5V;④運(yùn)行時間:可根據(jù)用戶實(shí)際使用要求調(diào)整;⑤防爆型式:礦用隔爆兼本質(zhì)安全型;⑥工作形式:連續(xù)。礦用本質(zhì)安全型乘人裝置分控箱:①工作電壓:12VDC;②控制距離:0-2km;③防爆型式:礦用本安型本安最大輸出電流1.3A;④運(yùn)行時間:60分鐘(可調(diào));⑤防爆標(biāo)志:ExibI;⑥工作形式:連續(xù)。

2.4 工作原理該系統(tǒng)以PLC為核心控制器件,具有計(jì)時自動停車、急停閉鎖、與絞車的電氣閉鎖、與車場鐵道阻車器電氣(氣動)互鎖、脫繩保護(hù)、越位保護(hù)、打滑保護(hù)、起車告警、多點(diǎn)控制、狀態(tài)和記時顯示等功能。

控制箱門上設(shè)有起動按鈕、停止按鈕和復(fù)位按鈕,顯示窗可以顯示電源、運(yùn)行、沿線閉鎖、絞車閉鎖、脫繩保護(hù)、越位保護(hù)、過載保護(hù)等狀態(tài),當(dāng)分控箱發(fā)出起車信號后,乘人裝置延時告警起動;如果沿線閉鎖,乘人裝置立即停車并無法起車。PLC設(shè)定運(yùn)行時間初始值為15分鐘,15分鐘后自動停車,用戶可按起動按鈕使乘人裝置繼續(xù)工作。實(shí)際運(yùn)行時間可根據(jù)架空乘人裝置單程運(yùn)行時間通過繼電器板撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)定。

打滑保護(hù)安裝在機(jī)頭的托輪處、越位保護(hù)安裝在機(jī)頭或機(jī)尾規(guī)定下車的地方,脫繩保護(hù)安裝在變坡處。沿線每隔50-100米設(shè)置聲光信號裝置,乘人裝置人行道一側(cè)從機(jī)頭開始每隔50-100米應(yīng)安裝一臺沿線停機(jī)的急停開關(guān)。所有傳感器將運(yùn)行信號通過控制電纜傳輸給PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,PLC根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)功能。

該控制系統(tǒng)尤其適宜在混合巷道安裝使用,由于混合巷道一端安裝運(yùn)輸絞車,運(yùn)輸絞車和架空人車絕不允許同時運(yùn)行,系統(tǒng)具有電氣閉鎖功能;另一端為車場,架空人車工作時防止礦車進(jìn)入其運(yùn)行區(qū)域發(fā)生危險,必須在車場鐵道設(shè)置阻車器,架空人車和車場阻車器具有電氣和氣動互鎖功能。

3結(jié)束語

煤礦井下架空乘人裝置安全控制系統(tǒng)是設(shè)備安全運(yùn)行的可靠保證,利用本系統(tǒng)可拓展煤礦井下架空乘人裝置的應(yīng)用環(huán)境,在提高架空乘人裝置安全性和可靠性前提下,既減少了設(shè)備的無效運(yùn)行時間、延長了設(shè)備使用壽命,又節(jié)約了能源、降低了生產(chǎn)成本,同時由于系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行,從而為企業(yè)減少了開支。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、原理簡單,可靠性高、安全實(shí)用、安裝維護(hù)方便,在煤礦井下架空乘人裝置中應(yīng)用,具有很好的推廣價值。

參考文獻(xiàn):

[1]蔡崧.傳感與PLC編程技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

[2]許 ,等.電器控制與PLC控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[3]王永華,等.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2003.