浅谈济宁3号煤矿主井井筒计算机备用系统.pdf

● 第6期 煤 矿 安全 2 0 0 1 年6月 问题探讨 文章编号1 0 0 3 4 9 6 X 2 0 0 1 0 60 0 2 3 0 2 浅 谈 济 宁3号 煤 矿 主 井 井 筒 计 算 机 备 用 系 统 周 忠伟 ， 芦江 文 觅矿集 团济 宁 3号煤矿 ． 山 东 济宁 2 7 2 0 6 9 摘要 针对济宁 3号煤矿主井井筒计算机控制 出现 的问题， 探讨 了增设装、 卸载控制 系统 备 用系统的必要性． 阐述 j备用 系统的I作过程． 从而进 一步完善 了主井计算机提升控制 系 统的 功能。 关键词 提升 系统； 计算机控制 ； 备用系统； 可编程控制器 简称 P I c 中图分类号T D 5 3 1 3 文献标识码c 济宁 3号煤矿主井提升系统 由提升机、 装 载站 、 卸载站三部分组成。其中装 、 卸载系统由 英国西屋公司的 We s m i n d计算机进行控制 井 筒计算机 ， 全部井筒信号都通过 总线与 A B B 公司生 产 的一 种 可编 程 控制 器 简 称 P L C MP 2 O 0 ／ 1之 间 进 行 串行 通 讯， 通 讯 协 议 为 S i e me n s 3 9 6 4 。其工作过程为 井筒计算机采集 现场信号． 开关量或模拟量， 进行逻辑运 算、 数 值运算， 运 算结果送给 MP 2 O 0 ／ 1 ， 由该 P L C进 行处理， 处理结果 反馈给井筒计算机并 由井筒 计算机发 出声光信号 显示在操作箱和检 查箱 上， 继电器单元 驱动现场的电磁阀控制机械装 置动作， 如装载站翻板翻转、 定量仓仓 门打 开、 卸载舌板伸出、 箕斗门动作等。 当井筒计算机的监视狗监测到井筒计算机 出现问题时． 比如现场传感器故障、 输入输出控 制板工作不正常 、 外界环境因素 如高温、 湿度 、 接地 电流 过大 造 成 干扰 等， 井筒 计 算 机 与 MP 2 0 0 ／ 1的通讯中断， 整个 系统出现急停 导致 提升机闭锁 ， 只有井筒计算机正常后 ． 方 可复位 开车。提升机运行 以来多次因井筒计算机通讯 故障致使。 系统不工作， 影响时间一般为 1 ～2 h ． 最长时达 1 0余 h 。通过对其他采用 西屋公 司 该种设备的矿井进行调研后 ， 发现他们也存 在 同样的问题， 如枣庄矿务局的付村煤矿最长时 停产时 间达 2 d之多， 直接经济损失 2 0 0多万 元。考虑到西屋公司井简计算机本身性能不稳 定， 且 MP 2 0 0 ／ 1 与井筒计算机总线通讯方式的 缺陷， 增设装 、 卸载控制系统 的备用系统势在必 行 。 1 备用系统的技术要求 1 ． 1 井下 装载 站 井下装载站设有 自动 、 手动 、 紧急手动三种 控制方 式 自动 控制时， 系统根据 各种闭锁 关 系， 按程序 自动完成装载过程。手动控制时。 设 备均 由手 动 按钮控 制． 但设 备之 间 的闭 锁 由 P L C程控。紧急手 动方式 下。 设备 不受任 何闭 锁限制。控制 系统设有左、 右箕斗到位检测和 显示 ， 井与定量斗之间进行 闭锁控制 箕斗不到 位， 定量斗闸门打不开 ； 定量斗 闸门不关 闭， 提 升信号发不出。 1 ． 2井 口卸载 站 井 口卸载站设有 自动 、 手动、 紧急手动三种 控制方 式 自动 控制时， 系统根据 各种闭 锁关 系， 按程序 自动完成卸载过程。手动控制时， 设 备均 由手动 按钮控 制， 但设 备之 间 的闭 锁 由 P I C程控。紧急手 动方式下 ， 设备不受任何 闭 锁限制。卸载闭锁关 系满足 箕斗到位， 舌板落 下， 箕斗门打开卸载 ； 卸载完成， 箕斗门关闭， 舌 2 3 t 维普资讯 第 6 期 煤 矿 安 全 2 0 0 1 年 6月 扳收同， 方可向车房转发信号。 1 ． 3 提升 信 号 1 提 升信号 系统设有 自动、 手 动、 检修三 种工作方式 自动方式下， 下井 口装载完成后 ， 自动 向上井 口发信号； 上井 E l 卸载完成后， 自动 向车房转发信号。手动方式下， 信号工参与上 述过程操 作 检修方式下， 上井 El可直接转 发 信号 。 2 提 升信号指令数码显示规 定 显示“ 0 ” 为停车 ， 显示“ 2 ” 为快 上， 显示“ 3 ” 为快下． 显示 “ 4 ” 为慢 E ， 显示“ 5 ” 为慢下 卜、 下井 l f 和车房 都有数 码显示， 并 自动伴 有相应打 点的 音响 车房也有提升类别的汉字显示。 3 装卸载与信号闭锁 只有上下 El装卸载 完成后， 才能发出提升信号。 4 信号转发闭锁 上井 El收不到下井 El发 来的信号， 不能向车房发出信号 ； 上井 E1只有收 到下井 El的信号， 才能向车房转发与下井 El相 同的信号。 5 信号本 身闭锁 当发出信号后， 如想再 发出其他信号， 则需打停点清零后， 才能发出其 他信号。 1 4急停 上下井 口都设有急停按钮， 在急停 的作用 下， 可停 止各设备的动作。 1 5 备 用 系统 P I C的技 术要 求 1 备用 系统工作在非防爆 区， 应 符合 煤 矿安全规程 的有关规定； 2 备用系统 P I c电源电压 A C 1 1 0 V 工 作电压 D C 1 2 V； I ／ O接 L 1装载 1 4 4点， 卸载 1 2 8点 2 备用系统工作过程 首先， 在备用系统中装载系统、 卸载系统是 相对独立的， 所谓相对独立是指装、 卸载设备的 工 作由各 自的 P I c进行控制， 其工作情况互不 影响。这样， 当两 系统装载、 卸载完毕后， 其各 自P L C控制相关继电器接点闭合并通过井筒 电缆 硬接线 将该接点信号传输到 MP 2 0 0 ／ 1 ， 由MP 2 0 0 ／ 1 控制提升机 的运行。运行停 止到 - 2 4 位， 允许装载 或卸载时， MP 2 0 0 ／ 1输 出继 电器 接 点信号并通过上述井筒 电缆 传输 给装卸 系 统． 装卸载系统工作。这 样就 由原总线通讯改 为硬接线 传输， MP 2 0 0 ／ 1 、 装载系统、 卸载 系统 相对独立。因继电器接点信号得到与传输的时 间及 3个系统计算机 的扫描 时间都是毫秒级 的， 而且缺少 了井筒计算机工怍情况及现场各 监测开关状态在主计算机 Me 2 0 0 ／ 1的处理 过 程， 使得备用系统执行速度 比原系统更’ 陕， 以付 村煤矿为例， 改造后提升循环时间减少， 每天多 提煤 5 0 0 t 其箕斗定量 9 r 。通过编制程序可 实现在用系统与备 用系统之间的自动转换 ， 该 转换应在提升机不运行时， 能够通过操作 员站 的人机对话来实现， 也可以通过转换开关转换。 3 各种现场信号的处理 1 模拟信号， 仅在装载系统有 4个模拟信 号， 其中 3个井 底煤仓 煤 位、 1个定 量 仓装 煤 量， 可以增设现场传感器得到这些模拟量 ， 由装 载系统 P L C进行 处理， 并输 出相应 的 电流 信 号， 通过 井简 电缆 传送 到主计算机 MP 2 0 0 ／ 1 ， 当然该 电流信号要符合主计算机模拟信号输入 的要求． 通过软件的运算处理， 使煤位、 煤 量等 信息最终在操作员站上显示出来。 2 数字信号， 装载系统与卸载系统的数字 信号可借助于原系统得到， 并传送给备用 系统 P I C进行处理， 这一点实现起来应非常容易。 济宁 3号煤矿主井井筒计算机备用系统的 建立， 进一步完善了主井计算机提升控制 系统 的功能， 为煤矿安全高效生产奠定了基础。 作者简介 } 罔忠伟 1 9 7 2 ， 男， 助理工程 师， 山东 高唐凡， 1 9 9 4年毕业 于山东矿 业学院 ， 现在 充矿集 团济 宁 3号煤矿科技科工作 ， 曾发表论文多篇。 收稿 日期 2 0 0 1 0 1 2 6 ； 责任 编辑 金 丽华 维普资讯