水力采煤与管道运输HYDRAUL~.pdf

第 3期 2 0 0 7年 9月 水 力采煤 与管道 运输 H YDRAUL COAL M I NI NG PI P ELI NE TRANS PORTATI ON NO．3 S e p ． 2 0 0 7 用 P L C改造 立 井井 口操 车 、 信 号 系统 孙 君 龙矿 集团粱g - 煤矿 山东 龙 口 2 6 5 7 0 0 摘要 文章介绍 了采用 P L C和磁接 近开关相 配合的 立井 井 口操 作、 信号 系统的工作 原理、 系 统 编程 和 改造 后 的 系统 优 点 。 关 键词 操 车 系统P L C 梯 形 图 中图分 类 号 T D 6 7 9 文献 标 识 码 B文 章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 3 0 0 5 0 0 2 l 前 言 梁家煤矿 副井操车 、 信 号 系统是 l 9 9 1年 l 0 月份投用 的， 原采 用 的控 制 形 式 均为 继 电器控 制 ， 使用 以来 问题 接连不 断。操车 系统 包括 阻 车器、 安全 门、 摇台 存在 的主要 问题是 闭锁 不完 善 ， 传感器 水银开关 不可靠 ， 系统接 线复杂 ， 保 护不齐全 ， 故 障查 找 、 排 除 困难 ； 信号 系统 简陋 ， 不先进 、 不可靠 ， 容易 造成 信号“ 发 不清” 、 “ 记 不 清 ” 、 “ 听 不 清 ” ， 给 副 井 提 升 系 统 的 安 全 运 行 带 来 一 定 的 隐 患 。针 对 这 种 情 况 ， 在 调 研 的 基 础 上 ， 决定采用 P L C对 整个操 车、 信 号 系统 进行 改造 。 在 制 定 改 造 方 案 的 过 程 中 ， 查 阅 了 大 量 的 有 关 P L C和 磁 性 接 近开 关 的资 料 ， 考 虑 到 煤 矿 立 井 井 口的工作环境 ， 决定采用三菱公司 P L C和 C Y～2 的磁性开关相配合对整个系统进行改造 。 2 P L C的特 点 P L C就是 可 编程 控 制 器 ， 主 要 由 C P U 输 入 ／ 输 出 、 电源 和 程 序 存 储 器 R AM 组 成 。按 照 其 输 出形 式 的 不 同 可 分 为 继 电 器 R 、 晶 管 型 T 、 三 端 双 向可 控 硅 开 关 元 件 输 出 型 S ， 负 载 可 分 为 交直流负载 ； 输 入输 出采 用八 进 制编 号 ， X表 示 输入 端 ， Y表 示 输 出 端 ； 其 内 部 有 辅 助 继 电 器 M 、 定 时 器 T 、 计 数 器 C 、 状 态 继 电 器 T ， 接点可以无数 次地使用 ， 不受限制 。梯形 图类 似 于继电器控制 回路 ， 不同的 P L C有不 同的编程语 ．．一 口o 3 副 井操 车 、 信 号 系统 的组 成 及 工 作原 理 3 ． 1 系统 的组 成 控制部 分主要任务是采集信号 ， 实现 内部闭 5 0 锁保护 ， 输 出控 制 电磁 阀， 驱 动汽缸 。P L C采用 的 是 日 本 三 菱 公 司 F X 2一 l 2 8 R 和 F X 2 4 8 MR， 传 感 器 采 用 的 是 C Y一 2型 的 磁 性 开 关 。 整个系统 的框 图见 图 l 。 操车动力 车房信号箱 操车 动 力 十 下 井u 操 车 信 号；耐 语 育信 号 箱 I卜一 安全门 I I 摇 电磁阀控制 一阻车器 一 复武阻车器 图 1 系 统 框 图 3 ． 2 系 统 的工 作原 理 在应 用 P L C对 系 统 改 造 之 前 ， 首 先 要 了 解 煤矿安 全规程 对 信 号、 操 车 闭锁 的具 体要求 ， 掌握 在信号 、 操 车过程 中电磁 阀的状态 ， 从 而画 出梯形 图 再将 梯形 图转换 为语 句 ， 输入 P L C即 可 。 1 具 体的工作过程 罐笼到位 ， 并打停点一 一 安全 门打 开 ， 放 下摇 台一一 放 下一道阻车器一 一 正 向推 动推 车机 ， 将矿 车推入 罐笼 ； 抬起一道 阻车器一一关 安 全 门， 抬起摇 台一一 信号显示 箱显示“ B ” ， 完成所有 的操车闭锁 ， 可 以发 出开车 信 号 见 图 2 。 2 信号 的工 作过 程 下 井 口发 信 号一一 上 井 口接 到 信 号后 ， 按 照 井 下 的要 求 进 行 发 出信 号一一 绞车房接到信号后 ， 按照 信号进 行相应 的 开 车 。 3 系统操车的部 分程序见 图 2 。 维普资讯 第 3期 孙君 用 P L C改造 立井 井 口操 车 、 信 号 系统 2 0 0 7年 9月 X 4 一提物信 号 ； X7 一左罐 到位开关 ； X1 0 一有罐 到位开 关 ； X1 1 一停车信 号 ； X1 2 一左 罐安 全 门 开 的按 钮 ； X1 4 一左 罐 前 阻放的按 钮 ； X1 6 一正 向推车 按钮 ； X 4 1 一安 全 门开 的开 关 ； X 4 5 一前 阻放 的开 关 ； M8 0 0 2 一P L C运 行 监 视 ， P L C运 行时 该线 圈带 电 ； Y 0一“自动 ” 运 行 指示 灯 ；Y1 一“ 手 动” 运行 指示 灯 ； Y2 一“ 点 动” 运 行 指示 灯 ；Y6 一左 罐到 位 指 示灯 ； Y1 6 一驱动左罐 安全 门开 、 摇 台起 电磁 阀 ；Y1 7 一驱 动有 罐安全 门开 、 摇 台起 电磁阀 ； Y2 0 一驱动左 罐阻 车器放 电磁 阀 ；Y2 7 一驱动左 罐阻车器 起 电磁 阀 。 图 2 系统 操 车 部 分 程 序 梯 形 图 4 动 作 过 程 左罐 到 位 后 Xl 0动 作 ， Y6有 输 出 ， 同 时将 M 1 l置 位 ， 其 相 应 的 接 点 动 作 一 一 S 5 2 l置 位 一 一 Y1 6有 输 出 ， 安 全 门 开 ， 摇 台 起 ； 同 时 将 S 5 2 2 置位一一按 动 阻 车器 放 的按 钮 后 ， Y 2 0有输 出 ， 阻 车器 放下 ， 按 动推 车机 前行 按 钮 ， 将 矿车 推人 罐笼 ， 同时 s 5 2 3置 位 ，将 阻车 器抬起 ， 关上 安全 门 ， 发 出开车信号 ， 完成一个循 环 。 3 ． 3 信号 的采集及整个 系统的模拟显示 系统所有 的输 入信号 均是 开关 信号 ， 磁 接 近 开关安装在相应 的阻车器 、 安全 门 、 摇 台的部 位 。 输 出的 Y直接驱动 电磁阀进行 完成系 统 的功 能 ， 输入信号 主要是操 车设 备 的状态信 号 、 按 钮 的动 作信号 。在 操 车信 号 的操 作 台上 有 一个 整 个 系 统各个操车设备状态 的模拟 显示 ， 采用 的是 P L C 的输 出直接驱动发光二极管来实现 的。 3． 4 一I- _ 位 机 监 控 系 统 本 系统 采 用 的 上位 机 对 提 升 机 的 整 个 运 行 过 程和运行参数进行 监视 ， 上位 机安装 在井 口信 号室 内。它提供了从 驱动 设备 、 信 号采集 到信号 处 理 、 动 画显 示 等 操 作 工具 。 1 提供 清 晰完 整 的过 程控 制 ， 可 以让井 口 信 号操 作人员 随时掌握各 个驱动设 备 的状 态 ， 了 解 设 备 的工 作 流 程 和 闭 锁 的完 成 情 况 。 2 通 过对 画 面 中按 钮 的动 画 连 接 来 实 现 对 设备 故障的判 断 ， 有利 于故障的查找 。 4 系统 的编 程 三菱公 司 提供 的 S W P C--F XGP ／ WI NC 软件用 于 F X2 、 F X2 N 系 列 P L C的编程 、 监 控和 参数设置 。具 有 以下 功 能 硬 件 配 置 和 参 数 设 置 、 编程 、 测试 、 文 件．建 档 、 运 行 和 诊 断 功 能等 。 并 具 有 在 线 监 控 、 在 线 编 辑 、 程 序 下 载 一 k载 功 能 。 它 有 2种 基 本 的编 程 语 言 梯 形 图 L AD 和 语 句 表 S TL ， 编 程 方 便 灵 活 。编 写 程 序 时 采 用 梯 形 图 编 写 程 序 ， 梯 形 图 编 辑 器 以 图 形 方 式 显 示 程 序 ， 与电气接线 图类 似 。梯形 图程 序允许 程序仿 真 来 自电源 的 电流 通 过 一 系 列 的 逻 辑 输 入 条 件 ， 决定 是否使逻辑输 出。一个 L AD程序包括 左侧 体 供 能 流 的 能 量 线 。 闭 合 的触 点 允 许 能 流 经 过 并 到 达 下 一个 元 素 ； 打 开 的触 点 会 阻 塞 能 流 。所 以 梯 形 图 比较 直 观 ， 编 写 、 调 试 时 比较 清 晰 、 好 理 解 ， 利 于在 现 场 进 行 调 试 和 培 训 部 分 程 序 梯 形 图见 图 2 。 5 改造 后 系统 的 优 点 1 系 统 的闭锁 功 能更 加 完善 、 可靠 、 稳 定 ， 无故障 ， 保证 了提升 机的安全 可靠运 行。采用 一 体化 的结构 ， 操 作简单 、 可靠 ， 减少 了 中问环 节和 设备 的 占用 空 问 。由 于 闭 锁 完 善 ， 操 作 工 误 操 作 ， 装 置 将 拒 绝 动 作 ， 避 免 了 人 为 的 误 操 作 造 成 的事 故 发 生 。 可 以现 场 编 程 ， 满 足 安 全 的 需要 。 2 大 大 减 少 了 维 修 工 作 量 ， 提 高 了 劳 动 效 率 。 3 带 有 设 备 工 作 状 态 的模 拟 显 示 ， 可 以 从 显 示屏 上直接看到设 备的工作状 态 和完好情况 ， 便 于岗位工操 作和维修工查找故障 。 4 采用直通送话 器 ， 使上下 井 口 、 车房的联 系更 为方便 。 5 原系统上下 井 口推车 机 电机 使用 的是接 触 器 控 制 ， 因 操 车 系 统 工 作 在 点 动 状 态 下 ， 起 动 电流 大 ， 经常烧 坏 电机和 接触 器 ， 改用 P L C控 制 采用输 出延 时 ， 使接 触器在无 电流的情况下接通 断开 ， 减少 了损坏几率 ， 降低 了维修费用 。 5 】 维普资讯 第 3期 2 0 0 7年 9月 水力采煤 与管道 运输 HYDRAULI C COAL MI NI NG ＆ PI PEL I NE TRANS PORTATI ON NO．3 S e p ． 2 0 0 7 新集一矿选煤车间粗煤泥二次回收系统改造 周 洁 李 成琼 刘 京 国投新 集能源股份有 限公 司 安徽 淮南 2 3 2 1 7 1 摘要 介绍 了新 集一矿选煤 车间对粗煤泥回收 工艺系统进行 了改造 ， 增加 了商品煤 回收率。 关键 词 选煤 工 艺 商 品煤 回收 率 系统 改造 中 图分 类 号 TD 9 2 6 。 2 l 文献 标 识 码 B 文章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 3 0 0 5 2 0 2 1 系统 改 造 原 因 ．新集一矿选 煤 车间 的煤 泥 回收 系统 分为 厂 内粗 煤泥 回收 和压 滤煤 泥 回收 。煤 泥水 在经 过 一 段 水 力 分 级 旋 流 器 处 理 后 底 流 含 有 较 多 的 粗 粒煤 ， 回收 的粗煤 泥 与 精 煤一 起作 为商 品煤 销 售 。旋 流 器 溢 流 入 浓 缩 机 ， 浓 缩 机 底 流 入 压 滤 机 ， 滤饼直接销售 如 图 1 。如果能 够让更 多的 煤泥在厂内进行 回收， 不 仅可以提高商 品煤的回 收率 ， 还可 以减少 去压滤机 的煤泥量 ， 降低 由于 压 滤 系 统 设 备老 化 而 影 响 生产 的副 作 用 。 图 1 改 造前粗 煤泥 回收工艺 流程 在生产过 程 中， 为 了加速 细煤 泥 的沉 淀 ， 在 去浓缩机 的煤 泥水 中需要 加入 大量 的药 剂 。在 原 来 的 生 产 工 艺 中 ， 旋 流 器 的 溢 流 既 可 以 进 入 6 O l浓 缩 机 ， 也 可 以 进 入 6 0 2浓 缩 机 ， 正 常 情 况 下 ， 两 个 浓 缩 机 是 并 联 使 用 ， 6 0 3浓 缩 机 作 为 备 用 。 如果 把 6 0 l 、 6 0 2浓 缩 机改 为 串联 使 用 ， 一 段 旋 流 器 的 溢 流 首 先 进 入 6 O l浓 缩 机 进 行 初 步 浓 缩 ， 6 O l的底流经过底流泵打 回主厂房进行二次 回收 ， 6 O l的 溢 流 进 入 6 0 2浓 缩 池 ， 在 这 个 环 节 上加 入 药 剂 ， 对 煤 泥水 进 行 二 次 浓缩 ， 6 0 2的底 流 去压滤机 如 图 2 。可见 ， 两个 浓缩机 的串联使 用 可使 主厂房 内 回收 的煤泥 量增加 ， 同时 ， 由于 进入压滤系统煤泥量减少 ， 药剂 的消耗 量也可降 低 。 图 2改 造后 粗煤 泥 回收 工艺 流程 1 2 革 新 内容 ① 将 6 O l 、 6 0 2浓 缩 机 由并 联 改 为 串 联 使 用 ， 6 0 1 浓 缩 机 不 加 药 ， 只在 6 O 2浓 缩 机 加 药 ， 把 6 O l 浓缩 机 底 流 打 回主 厂 房 进 行 二 次 回 收 见 图 2 。 经过 以上调整 ， 需要 加药处理 的煤 泥 比改造前有 了一定程度的减少 ， 药剂 消耗量也有所下降。 ② 在 主 厂 房加 设 2台 高 频 筛 ， 以对 6 O l浓 缩 机 底 流 回收 。因 为煤 泥 水 经 过一 次 回收 后 ， 较 粗 的颗粒已经不多， 用普通 的振动筛 已经达 不到 回 收效 果 ， 经过调研认为只 有采用高频 率振 动筛才 能 达 到 回 收 目的 。 为保 证 高频 筛 回 收 效 果 ， 必 需 保证其入料 浓度的稳定 ， 为此需要在高频 筛的上 道 工 序 上 安 装 2台旋 流 器 ， 称 之 为 二 段旋 流器 ， 改 造 后 的 系 统 ， 通 过 几 年 的 运 行 ， 系 统 的 维 修量减少 ， 维修费用降低 ， 1年可以节约维修费用 近 2万 元 左 右 。 5 2 作 者 简 介 孙 君 1 9 7 1 一 ， 女 ， 龙 矿 集 团 粱 家煤 矿 工 程 师 ， 1 9 9 4年 毕 业 于山 东科技 大学工业 电气 自动化 专业 ， 曾在 煤矿 机械 上发表 论 文 2篇 。 牧 稿 日期 2 0 0 7 0 2 _ - 0 8 维普资讯