矿井提升信号系统的PLC控制.pdf

第 2 7卷第 l O期 2 0 0 8 年 l O月 煤炭技术 C o a l T e c h n o l o v V o 1 ． 2 7． No ． 1 0 0 c t ． 2 0 0 8 矿井提升信号系统的 P L C控制 刘海 东 ，周献 忠。 1 ． 龙煤矿业集团 基本建设部 ，哈尔滨 1 5 0 0 9 0 ；2 ． 鹤岗矿业集团公司 峻德煤矿 ，黑龙江 鹤 岗 1 5 4 1 0 0 摘要 通过一个工程实例 ， 分析煤矿副井提升信号 系统硬 件结 构设 计和软件实现方法 ， 针对软件 的内容 ， 说明该 系统的功能和技术特征。实际应用表明， 能有效地提高矿井生产效率 。 关键词 矿井 ；提 升信号 ；P L X；硬件 ；软件；控制 中图分类号 T D 5 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 8 1 0 0 0 3 9 0 2 M i n e Ho i s t S i g n a l i n g S y s t e m ’ S PLC Co n t r o l L I U Ha i d o n g ，ZH0U Xi a nz o n g 1 ． C a p i t a l C o n t r u c t i o n D e p t -L o n g Ma y Mi n i n g I n d u s t r y G r o u p，Ha r b i n 1 5 0 0 9 0，C h i n a ；2 ． J u n d e C o a l Mi n e ，He g a n g Mi n i n g I n d u s t r y G r o u p C o m p a n y ，He g a n g 1 5 4 1 0 0， C h i n a Ab s t r a c t T h r o u g h a p r o j e c t e x a mp l e ，a n a l y z e s t h e c o a l m i n e a u x i l i a r y s h a f t b o o s t e r s i g n a l s y s t e m h a r d w a r e s t r u c t u r a l d e s i g n a n d t h e s o f t wa r e r e a l i z e s t h e me t h o d，i n v i e w o f s o f t wa r e’ s c o n t e n t ，e x p l a i n s t h i s s y s t e m’ s f u nc t i o n a nd t h e t e c h n i c a l f e a t u r e．T h e a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t e n h a n c e s h o i s t i n g e f f c i e n c y i n mi n e． Ke y wo r d s mi n e p i t ；b o o s t e r s i g n a l ；P L X；h a r d wa r e；s o f t wa r e；c o n t r o l 0 引 言 副 井提升信号 系统 是副井提升电控 系统 的重要 组成部 分 ， 该系统工作性能的优劣 ， 直接影响到提升机的安全运行 。 调查和分析表明 ， 提升信号的问题是诱发提升事故的主要原 因。以 P L C可编程序控制器为核心 ， 采用 L E D大屏幕模拟显 示 ， 可进行现场编程 ， 很容易解决生产中出现的问题， 极大地 提高了系统 的适应性和可靠性 。 1 提升信号 系统 P L C控制要求 矿井提升信 号来 自操车 系统 各安全 装置 的位 置信 号 ， P L C信号完全按 操车 电控程 序提供。检测信 号包括 安全 门 的关、 闭 、 摇台 的位 置、 阻车 器的位置、 罐 内阻的位置及推车 机的位 置。提升信号与检测信号之间存在一定的闭锁关系。 整个操 车电控按 下图 1 所示完成 。该系统 采用三菱公 司生 产的可 编程序控制器。上 、 下 井口及车房之 间的信息传递采 用串行通讯模式。 整个信 号、 操 车系统分为车房、 井 口和井底车场 3部分。 提升信 号系统具有 ①提升信 号有数字显 示功能 ； ② 提升指 令有汉 字显示功能 ； ③ 急停 报警 功能 和急 停扩展功能 ； ④信 号之间的闭锁功能 ； ⑤信号 与开车 回路之 间的闭锁功 能； ⑥ 信号与安全装置之间的闭锁功能 ； ⑦有与信号显示相 同次数 的打点音响报警功能。操车电控系统具有 ①操车 电控与提 升信 号系统之间 的闭锁 功能 ； ② 自动、 手动 和点动 3种操车 功能； ③系统 的电器互锁功能； ④传感器和按 钮检测功能； ⑤ 罐笼到位 的显示 功能； ⑥操 作方式 和故障显示功 能。操 车、 信号系统采用三菱 F X 一6 4 R M型 P L C， 车房 、 井 口和井底通 过网络现场 总线联 结。采用 T K DF I O 01 2 Z型旋 转编 码 器 ， 固定在测速发 电机的轴端， 与测速发 电机同轴运行 ， 旋转 编码器发出的脉冲信号 由 F XM E M I G P G P P F X型高速计数 器模块 ， 进行采样和计数。 图 1 操 车电控工艺流程图 2 系统方案实施 信号输入 P L C后 ， 经过 P L C的编码 、 位移等逻辑运算 ， 实 收稿 日期 2 0 0 8 0 4 1 4 ； 修订 日期 2 0 0 8 0 7 0 8 作者简介 刘海东 1 9 6 3 一 ， 男 ， 哈尔滨人 ， 工程师 ， 现在龙煤矿业 集团从事技术工作。 第 2 7卷第 l O期 2 0 0 8年 1 0月 煤炭技 术 C o a 1 T e c h n o l o a w V o 1 ． 2 7． No ． 1 0 Oc t ． 2 0 0 8 封 闭式采煤方法的探索 王 玉 成 煤 炭科学研究总院 抚顺分院 ，辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 0 摘要 论述 中国采煤的历史 ， 中外采煤技术的发展 。建设性 提出封闭式采煤 方法的设计方 案及该方法需 要解决 的问题 。2 0 0 6年我国原煤产量超过 2 0 亿 t ， 这意味着有 1 2 0 亿 ～2 0 0 亿 m 的煤层气被排 到大气 中， 浪费 了能源 ， 也 污染 了环境 ， 此外瓦斯爆 炸问题一直是 个“ 顽疾 ” 。采用封 闭式采煤方法很好的解决了这几个 问题。 关键词 煤层气 ；开采方法；封闭 ；能源 中图分类号 T D 8 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 8 1 0 0 0 4 0 0 2 Pr o b e I n t o t h e M e t h o d o f Cl o s e d Co a l M i n i n g W ANG Yu c h e n g F u s h u n B r a n c h o f C h i n a C o a l R e s e a r c h I n s t i t u t et F u s h u n 1 1 3 0 0 0 。C h i n a Ab s t r a c t T he hi s t o r y o f c o a l mi n i n g i n Ch i n a a n d d e v e l o p me n t o f mi n i n g t e c h n o l o g y a t h o me a n d a b r o a d i s d i s - c u s s e d i n t h i s p a p e r ，d e s i g n p l a n o f me t h o d o f c l o s e d c o a l mi n i n g i s p r o p o s e d i n a c o n s t r u c t i v e wa y，t h e p rob l e ms s h o u l d b e s o l v e d．T h e o u t p u t o f l a w c o a l o f o u r c o u n t ry e x c e e d e d 2 b i l l i o n t o n s i n 2 0 0 6， t h i s me a n s t h a t t h e r e i s 1 2 b i l l i o n一2 0 b i l l i o n c u b i c me t e r s o f c o a l b e d me t h a n e h a s b e e n d i s c h a r g e d t o the a t mo s p h e r e，e n v i r o n me n t i s h e a v i l y p o l l u t e d，i n a d d i t i o n g a s e x p l o s i o n i s a l wa y s a b i g p r o b l e m ，t h e a d o p t i o n o f t h e me t h o d o f c l o s e d c o a l mi n i n g wi l l s o l v e t h e p r o b l e m wh i c h a r e me n t i o n e d a b o v e ． Ke y wo r d s c o alb e d me t h a n e；mi n i n g me t h o d；c l o s e ；e n e r g y 采煤技术的发展 己 重 明朝和清朝的 本草纲 目 、 天工开 物 、 颜 山杂 记 详 了解页岩的分布情况 ， 仔细观察裸露地表 的岩石 。寻找黑苗 e写 ；l-＼ _、 0 0 1． ＼ 茹 吧 e 石 、 e ； 夸 时地以 B C D码输 出， 经译码驱 动 L E D数码显 示出来 ， 显示 内 容就是工人最 熟悉的水平 标高 、 提升信 号数字 、 提升指 令汉 字 。这种符号操作人员非常 明确 ， 不会 误发。系统软件设 计 包括通讯程序、 信号 逻辑关 系处理及 安全 门控 制程序 、 故 障 判断及报警程序 、 信号记忆及查询程序 。 1 信号逻辑关系处 理及安全 门控制程序 根据有关规范 ， 罐 笼提升 信号经井 口信号 台转 发 ， 本系 统也设置了这样功能 信号 转发前 ， 井下 发信工和井 口信号 工都可 以将此信号清零重发， 显示 器上显示是上次开车的保 留信号 。井下发 出执 行信 号后 ， 井 口信号工 才能转发信 号 ， 转发信号不可再改。井 口信 号工转发错信 号， 系统有 自诊断 纠错能力 。 各信号功能如下 ⋯ l ’ 号点为停车信号 ， “ 2 ”号点为提物 、 提料信 号， “ 3 ” 号、 “ 5 ” 号点为提物 、 提料平罐信号 ， “ 4 ”号点 为 提人信号。如果井下信号工发 ⋯ 4’ 号点 ， 而井 口信号 工转 发 “ 5 ” 号按钮 ， 此 时井 口操 作就 出现闪烁数据 ⋯ 4 ’ ， 下井操作 台 仍然显示⋯ 4 ’ ， 而车房信号仍显示⋯ 1 ’ 。井 口信号工发 现 自己 按错 了信号 ， 这样就 大大增 加该系统 对信号 的 自诊 断能力 ， 避免 了信号工误发信 号。 安全门电磁 阀为可 编程序 控制器直接 控制。安全 门打 开的前提是 罐处 于到 位位 置。途径有 2种 ① 提升 机 到位 后 ， 停点打开相应安全 门； ②提升机到位后 ， 信号工按开门按 钮 ， 安全门的关 闭只能 由信号工按动关 门按钮。为 了保证提 升安全 ， 只有在所 有安全 门均处 于关 闭状态 ， 所有 摇 台抬 起 时 ， 按动信号按钮才能发 出提升信号 ， 否则 ， 就会闪烁报警 。 2 故障判断及报警程序 故 障判 断及报警程序 主要 是为 了方便 维护和提 高智能 化而设计的。主要 包括安 全门、 摇 台故障 的判断 ； 到位 开关 故 障的判断 ； 井 口信号 工操作 失误 判断 ； 急停 故障判 断和排 除 。 3 信号记忆和查询程序 作为副井信号， 对信 号工操作进行记忆存储 是非常重要 的 ， 是检查操作问题的主要依据 ， 该程序主要包 括 根据 时间 排序依次分类存 储上 、 下井 口发出的信 号 ； 查 询顺序 按先人 后 出依 次显示 ； 查询时间过后 ， 自动排除闭锁信 号。 4 通信程序 通讯程序主要 完成车 房和上 、 下井信 息传递 ， 主 站特殊 寄存器中设 置分站输入、 输 出寄存器地址和点数 ， 主站 、 分站 之问就可以无协议进行通信 。选用 了 F X一1 6 N T智能 通讯模 块 ， 具有通信中断 自诊 断功能 ， 若系统 中的任一 模块 出现故 障． 均报 出通信中断信号 ， 大大方便 了模块的维护。 3 结 束 语 龙煤集 团杏花煤矿副井提 升信 号系统 自 2 0 0 4年 3月投 入 运行 以来 ， 工作性能安全可靠 ， 故 障判断准确无误 ， 大大 地 增强 了提升机系统 的安全性和提升能力。 收 稿 日期 2 0 0 80 70 1 ； 修 订 日期 2 0 0 80 70 7 作者简介 王玉成 1 9 7 2一 ， 男， 内蒙古赤 峰人 ， 工程师 ， 在读研究生 ， 1 9 9 8 年毕业于太原理工大学 ， 现在煤 炭科学研 究总院抚顺 分 院检测中心民爆检验室从事技术工作 ， T e l 1 5 9 4 1 3 0 7 2 9 9 ， Em a i l s h u n y u c h e n g y a h c n 。 噪 施