摘#8195;要介紹了焦家寨煤礦副立井直流提升機(jī)電控系統(tǒng)PLC技術(shù)改造及應(yīng)用情況。改造后的PLC提升系統(tǒng)效果良好，安全性得到了提高，事故率大大降低，安全效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著，對(duì)類似提升系統(tǒng)的改造有借鑒作用。

關(guān)鍵詞PLC技術(shù)；提升系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)TD633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2012)041-0100-01

1概述

焦家寨礦副立井絞車信號(hào)系統(tǒng)為KTX型提升信號(hào)裝置，這套信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太合理，信號(hào)、操車為獨(dú)立安置，信號(hào)工發(fā)信號(hào)時(shí)必須和操車工相互聯(lián)系并取得把罐工的允許后，方可發(fā)開車信號(hào)，工作非常繁瑣，效率不高，通訊線使用多年，有時(shí)通訊不好，閉鎖、信號(hào)出現(xiàn)誤動(dòng)作現(xiàn)象。信號(hào)、操車人員稍有不慎，就會(huì)造成礦車及人員的墜落等惡性事故。這樣給絞車的運(yùn)行帶來不安全隱患，給乘罐人員的安全管理帶來極大的威脅。

隨著礦井生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，提升需求量的增加，礦井安全管理水平的提高，必須對(duì)提升系統(tǒng)的安全操作進(jìn)行徹底改善， 為此對(duì)提升系統(tǒng)的信號(hào)、操車系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造：實(shí)現(xiàn)罐位、安全門、搖臺(tái)、阻車器、推車器、信號(hào)相互聯(lián)鎖，完善了以往信號(hào)系統(tǒng)的各類閉鎖，并且信號(hào)、操車由一人擔(dān)任，減少操作環(huán)節(jié)，起到安全、可靠的作用，達(dá)到安全、高效提升的目的。

KJH103-Z型PLC信號(hào)、操車一體化系統(tǒng)由車房顯示系統(tǒng)、上井口信號(hào)操作系統(tǒng)和下井口信號(hào)操作系統(tǒng)等三部分組成。每一部分都由獨(dú)立的PLC可編程控制器聯(lián)鎖控制，同時(shí)由485通訊系統(tǒng)完成信號(hào)傳輸。在上井口、下井口都實(shí)現(xiàn)了安全保護(hù)閉鎖，即安全門、搖臺(tái)、阻車器打開，各指示燈滅，信號(hào)發(fā)不出；安全門、搖臺(tái)、阻車器關(guān)閉，各指示燈亮，信號(hào)發(fā)出，同時(shí)伴有“信號(hào)發(fā)出，嚴(yán)禁上罐”聲響。由下井口發(fā)送到上井口，再由上井口發(fā)送到車房，絞車接到開車信號(hào)后，方可開車運(yùn)行。PLC控制器在傳輸信號(hào)中如出現(xiàn)通訊線虛接或接地現(xiàn)象，485通訊信號(hào)中斷，信號(hào)不能傳輸發(fā)出，即上井口或車房接收不到開車信號(hào) ，這也是PLC在煤礦提升系統(tǒng)中的又一可靠廣泛應(yīng)用。

2PLC操控、信號(hào)操車一體化系統(tǒng)

2.1信號(hào)系統(tǒng)的組成

上、下井口操作臺(tái)板設(shè)置有電鎖、自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換、急停、呼叫、信號(hào)2、3、4、5按鈕、檢修轉(zhuǎn)換按鈕以及操車控制按鈕等，操作使用簡單、直觀、方便。

絞車房操作臺(tái)、上井口操作臺(tái)、下井口操作臺(tái)、上下井口接線箱等按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其功能完全按照工作需要設(shè)計(jì)，考慮了防腐防潮等不良環(huán)境。指示燈分別指示電源和工作狀態(tài)。同時(shí)有兩套PLC（一臺(tái)使用一臺(tái)備用）。

操控臺(tái)重新設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)簡潔明了、連接方便，可控性非常好。內(nèi)部控制系統(tǒng)和外部指示均為全新設(shè)計(jì)。操控臺(tái)電源加裝高性能電源濾波器，控制板采用高電壓（15 V）電源同樣是為了提高系統(tǒng)抗干擾能力。操控臺(tái)配有電鎖，當(dāng)操作者離崗時(shí)鎖定的同時(shí)切斷電源，避免其他非操作人員誤操作。

2.2PLC信號(hào)操車系統(tǒng)功能

1）車房顯示系統(tǒng)。主要完成提升過程中的各種信號(hào)顯示，包括提人、提物、急停、換層、檢修等的漢字顯示，下井口、上井口、車房三方提升信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字顯示記憶，信號(hào)查詢顯示等等。在緊急停車時(shí)具有上井口、下井口、車房的全線音響報(bào)警信號(hào)。

各種與絞車控制回路閉鎖的信號(hào)集中到車房顯示系統(tǒng)的控制柜中，再分別接入各控制回路，便于維護(hù)和檢修。

2）上井口信號(hào)操作系統(tǒng)。上井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能主要是根據(jù)提升任務(wù)的需要向車房發(fā)出相應(yīng)的打點(diǎn)信號(hào)及完成相應(yīng)功能的轉(zhuǎn)換，如提人、提物、換層、檢修等。根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求，在提升過程中，下井口的信號(hào)必須由上井口轉(zhuǎn)發(fā)，即每次提升開始，下井口首先向上井口發(fā)出打點(diǎn)信號(hào)，上井口再發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，并傳至車房，同時(shí)在操作面板上顯示相應(yīng)的數(shù)字和發(fā)出相應(yīng)次數(shù)的音響信號(hào)。如果上井口發(fā)出的信號(hào)與下井口不一致，信號(hào)將不能發(fā)出，操作面板上也相應(yīng)顯示和音響信號(hào)。但當(dāng)上井口下放人員時(shí)，不論下井口發(fā)出什么樣的提升信號(hào)，均服從于提人，即上井口可以將提人信號(hào)直接發(fā)至車房，實(shí)施提人操作。在本系統(tǒng)中不論是提人還是提物，只有提人、提物轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置選對(duì)，打點(diǎn)信號(hào)才有效。一旦信號(hào)正確發(fā)出，除緊急停車信號(hào)外，系統(tǒng)將閉鎖各種信號(hào)，確保提升的安全。當(dāng)需要換層時(shí)，只要將換層轉(zhuǎn)換開關(guān)置于換層位置，提升機(jī)將按照換層所設(shè)定的速度運(yùn)行。在系統(tǒng)檢修時(shí)，將檢修轉(zhuǎn)換開關(guān)置于檢修位置，此時(shí)提升機(jī)將按照檢修速度運(yùn)行。

上井口發(fā)出的各種信號(hào)均傳至車房，為司機(jī)提供開車信號(hào)。在提升信號(hào)沒有發(fā)出時(shí)，絞車開不了車。在信號(hào)系統(tǒng)中還設(shè)置了提升方向的閉鎖，絞車只能按正確的方向開車。

在系統(tǒng)中如果上下井口的閉鎖和操車信號(hào)異常，顯示屏上將出現(xiàn)相應(yīng)的閃光指示，以便及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。為了方便上下井口的聯(lián)絡(luò)，系統(tǒng)中設(shè)置了聯(lián)絡(luò)信號(hào)操作按鈕，通過此按鈕實(shí)現(xiàn)各種聯(lián)絡(luò)。

當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)的PLC檢修或故障時(shí)，本系統(tǒng)可以通過設(shè)置的備用信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出各種開車信號(hào)，確保提升系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3）下井口信號(hào)操作系統(tǒng)。下井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能基本與上井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能一樣，不同之處在于：①下井口的信號(hào)只能傳至上井口，而不能直接發(fā)至車房；②當(dāng)下井口發(fā)出提人信號(hào)時(shí)，上井口只能發(fā)出提人信號(hào)。

當(dāng)需要緊急停車時(shí)，上下井口均可通過緊急停車開關(guān)，發(fā)出全線緊停聲光信號(hào)。

3控制系統(tǒng)特點(diǎn)

PLC控制系統(tǒng)具有很高的技術(shù)含量和很好的技術(shù)優(yōu)勢，這主要體現(xiàn)在：

1）令人放心的高性能。本系統(tǒng)采用三菱的FX2N系列PLC實(shí)現(xiàn)上、下井口的各種操作均由可編程控制器完成。

2）運(yùn)行可靠性。設(shè)備在自動(dòng)、手動(dòng)操作方式控制下運(yùn)行，故障率低，自動(dòng)化集于一體。給礦井正常提升、檢修、保養(yǎng)提供了充分保證，所采用的進(jìn)口PLC控制器具有完善的保護(hù)功能，從系統(tǒng)角度提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性。

3）應(yīng)用效率。由于該P(yáng)LC智能型控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使焦礦副井提升能力有了明顯變化，可與原有的模擬控制系統(tǒng)相比，PLC系統(tǒng)具有可靠性高、性能穩(wěn)定、故障率低、維護(hù)量小、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，從改造以來提升能力增加了40%，緩解了提升緊張的矛盾。

4）PLC體積小，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，編程簡單。該系統(tǒng)于2009年10月在焦家寨煤礦安裝調(diào)試，同期經(jīng)過公司、礦兩級(jí)驗(yàn)收，并正式投入使用，到鑒定之日已經(jīng)安全無故障運(yùn)行至今。

本PLC控制系統(tǒng)除了具有《煤礦安全規(guī)程》要求的保護(hù)和閉鎖功能外，還增了軟件的保護(hù)功能，提高了系統(tǒng)的安全性，以可編程控制器構(gòu)成工藝過程控制，其整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，維護(hù)量小，保護(hù)性能完善可靠，使用壽命長，節(jié)能效果好，故障率低，安全性能也明顯的提高，大大增加了有效提升時(shí)間，提高了礦井的提升能力，具有廣泛的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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