ＰＬＣ在礦用阻車裝置中的應用

摘 要：礦用阻車器的自動裝置是基于PLC在絞車電控領域里推廣與應用的一種，其內容著重介紹了礦用阻車裝置的構成、原理和動作過程等。

關鍵詞：PLC；礦用阻車器本體；第一、二設定值；“抱軌”;“松軌”

中圖分類號：TB114文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）04-0251-02

礦用阻車器的自動裝置，它采用了旋轉編碼器作為測距傳感器，PLC作為控制核心，絞車房信號控制采用了日本三菱公司的FX2N-80MR先進技術。另外，阻車器本體采用了液壓馬達、三位四通電磁換向閥等液壓元件來實現阻車器“松軌”（或“抱軌”）的機能工作。

1 阻車器自動裝置的工作原理

在絞車啟動時，絞車房主控PLC（可編程邏輯控制器）對編碼器發生脈沖進行計數，PLC根據計數的結果轉換為絞車的旋轉角度和旋轉方向，從而判斷出礦車現在的位置和運行方向。

當檢測出礦車的位置在某一軌道阻車器預定“松軌”點時，主控發出松開軌道指令同時送給該阻車器自動裝置的液壓馬達和電磁換向閥的（Y1）電磁鐵，從而被其控制的阻車器本體開始實現松開軌道動作；當檢測礦車的位置運行到該道阻車器設定的“抱軌”點時，主控PLC發出抱緊軌道指令送給該裝置的液壓馬達和電磁換向閥（Y2）電磁鐵，從而被其控制的阻車器本體實現抱緊軌道動作。(分別見圖1、圖2所示)

圖1 主控PLC對阻車裝置的功能線框圖

圖2 阻車器自動裝置液壓原理圖

2 工作過程

礦車下行時，本裝置待命，PLC主控接通電源，絞車啟動，當礦車運行到PLC內部計數器第一設定值時，發出“松軌”信號，阻車器裝置液壓馬達開始啟動，同時電磁換向器電磁鐵（Y2）得電，于是電磁換向閥向左移動。此時，油液由液壓缸右腔流入，左腔流出。那么，活塞桿驅動阻車器本體就實現“松軌”動作，從而使阻車器本體處于松開軌道狀態，礦車放行；當礦車運行到達第二設定值時，發出抱軌信號，液壓馬達開始啟動，同時電磁換向器電磁鐵（Y1）得電，（Y2）斷電，于是換向閥向右移動。此時，油液由液壓缸左腔流入，右腔流出。那么，活塞桿驅動阻車器本體就實現“抱軌”動作，使阻車器本體處于抱緊軌道狀態。

礦車上行時，與下行時恰恰相反。

當礦車運行速度大于或等于115%時(或出現飛車、溜車事故時)，限速繼電器瞬時動作。相應地，安全回路中一組限速繼電器常閉觸點（GSJ2、GSJ1）就會斷開，從而切斷絞車安全回路，迫使絞車安全制動停車。

3 應用中必須考慮的幾個問題

1）絞車傳感器、旋轉編碼器(ASS)安裝問題：

編碼器：為了檢測礦車運行現在距離，故編碼器安裝在絞車輪上。另外，要求編碼器軸安裝與傳動軸誤差不大于0.2mm。

傳感器：為檢測絞車開動后，旋轉編碼器是否能夠正常投入工作，故需安裝絞車傳感器。傳感器的磁鋼也需安裝在絞車輪上，傳感器前端面與其磁鋼平行距離不大于5mm。(見圖3所示)

圖3 傳感器、旋轉編碼器的安裝示意圖

2）液壓缸問題：

液壓缸利用活塞桿來實現推動阻車器，使阻車器達到抱軌（或松軌）位置的有效行程（依實際工作情況可定出具體數據）。然后對液壓缸正確選型，從而能夠實現所需的機能動作。

3）聯接問題：

阻車器與液壓缸的活塞桿的聯接方式。（是傳遞動力能量的關鍵處，需采用剛性聯接或儲能聯接裝置兩種形式）

4)定性保護問題：

為保證使阻車器本體能夠可靠地達到預定（抱緊、松開軌道）位置，需考慮在阻車器本體上安置兩組限位繼電器。另外，考慮到液壓系統中油壓、油溫和油速能夠有效的得以控制與保護以及能夠實現其功能，液壓系統需加安全閥、溢流閥和節流閥等保護元件。

5）需要注意的問題：

檢修絞車設備時，阻車器本體必須置于閉合狀態。即：“抱軌”狀態。

總之，礦用阻車器自動裝置是基于PLC在絞車電控領域中的推廣與應用，它結合絞車提升低頻電控系統基本實現了自動化控制的目的。使它又一次體現于提升外圍設備群中的一種技術改革道路上的創新型的延伸與拓展形態。顯而易見，與原先傳統的礦用阻車器裝置（手動操縱式阻車器）相比，礦用阻車器自動裝置的功能更齊全、性能更穩定、安全可靠性更高。

參考文獻

［1］程居山等.礦山機械. ［M］.徐州：中國礦業大學出版社，1997.

［2］鐘肇新.可編程控制器原理與應用.［M］. 廣州：華南理工大學出版社. 2000.