基于S7-200 的深井搖臺及銷齒推車機成套操車系統的研究

趙愛明

(唐山首鋼馬蘭莊鐵礦有限責任公司，河北唐山064400)

某礦業公司鐵礦地下開采工程副井井口車場引進了一套深井搖臺及銷齒推車機成套操車系統，該系統是由銷齒推車機、阻輪式阻車器、搖臺、安全門以及集中液壓系統和電控裝置等部分組成。

整套設備在罐籠井車場配套使用。系統具有現場可編程、PLC 輸入輸出點數可擴展、顯示操作方便等特點。控制系統具有較強的抗干擾能力，能自動顯示故障信號和系統信息。上位組態軟件使用WinCC，滿足信息化、自動化工作需要，提供必要的數據接口，滿足不同系統間數據交換功能。

1 液壓站

液壓站采用雙機雙聯泵系統，一臺檢修時不影響另一臺工作，具有過載保護等功能，并配有蓄能器以穩定系統壓力;液壓控制閥采用國內優質產品，其他液壓件采用國內先進產品;現場布置主進油路采用無縫鋼管，其他油路采用膠管，并在鋼管及膠管間加裝球閥以便檢修。

圖1 液壓系統原理圖

如圖1 所示液壓系統結構簡潔，同時選用優質的液壓元件，工作穩定，完全杜絕滲漏，系統安全可靠，容易維護。單股道車場銷齒操車集中液壓系統，由液壓控制的設備包括搖臺1 套(含進出車側兩個油缸)，安全門1 套，前阻車器1 臺(每臺1 個油缸)，銷齒推車機1 臺(每臺1 個馬達)，后阻車器1臺(每臺1 個油缸)。推車機、阻車器、搖臺、安全門采用集中液壓控制，一個電磁閥控制一套進、出車搖臺，一個電磁閥控制一套推車機，一個電磁閥控制一套進、出車安全門，一個電磁閥控制一臺阻車器。在油缸與管路之間加裝管式節流閥與高壓截止球閥，既可調節油缸運行速度又方便現場維修。采用中美合資合肥長源公司生產的定量泵，流量、壓力可調，保證推車機能為裝(卸)罐和調車兩類工況分別提供高速小推力和低速大推力的動力輸出。為了保證系統的可靠及維修的方便，系統采用雙路供油，一套工作，一套備用;并具有超壓、超溫、液位等過載自動保護功能。當設備不動作時，液壓系統應處于空負荷運轉狀態，從而滿足系統節能降耗的要求。設置輔助蓄能器，穩定系統壓力以及緊急狀態下提升人員之用。為保證系統的清潔，在主進油路、回油管、壓力油路上增設過濾裝置。相同功用的換向閥采用相同型號，主閥與備用閥之間切換方便。液壓站及電磁閥采用整體通道塊技術。該型液壓站為雙機雙泵系統，自動卸荷。

2 操車電控及信號系統

操車電控裝置是針對礦井副井操車作業要求，結合新型機械操車設備的特點，以操作簡單、安全可靠、維護方便為原則，采用可編程序控制器PLC 作為邏輯控制單元，通過監測單元實時監測各操車設備的運行方向、位置，接受操作單元輸入的命令，根據操作作業流程編制的控制程序控制各操車設備按程序操車運行。其電控原理圖如圖2 所示。

圖2 操車電控系統圖

各種閉鎖關系滿足罐籠到位要求并發出停車信號后，才能放下搖臺，搖臺放下后才能打開安全門，安全門打開后才能打開阻車器，推車機才能推車;只有推車機退回、安全門關閉、搖臺抬起、阻車器關閉，才能發出提升信號。前后阻車器滿足閉鎖關系，即:只有前阻車器關閉，后復式阻車器才能打開。發出開車信號后，安全門不能打開，搖臺、推車機、前阻車器均不能動作。安全門、搖臺、前阻車器、后復式阻車器以及推車機的閉鎖關系要同時具有電氣控制閉鎖和液壓控制閉鎖。

操車電控設備采用PLC 控制系統，設控制臺。控制臺上設操車操作工況選擇開關、操車方式選擇開關、各操車設備控制鈕、停車按鈕、急停按鈕等其他與系統有關的器件。

電氣控制具有自動、手動、下人、下長材及檢修功能。點動用于檢修，各設備之間不要求閉鎖;自動、手動要求井口各設施之間有相互閉鎖關系，實現順序控制。即搖臺、安全門、阻車器、推車機按順序工作:罐籠到位發出到位信號后，搖臺落下，安全門打開，前阻車器打開，推車機推兩輛礦車前進到搖臺邊緣前，前阻車器關閉，推車機后退到位后，搖臺抬起，安全門關閉，發出提升信號;后阻車器打開，拉車爪在起爪器的作用下抬起，完成調車功能;調車配車作業時，當第二輛礦車通過后阻車器，后阻車器須立刻關閉。前阻車器與后阻車器有閉鎖關系，不能同時打開。下人下長材時，只有搖臺、安全門工作，程序控制內的其他設備不參與工作。設置按鈕和傳感器故障檢測程序，便于故障查找。

3 結束語

深井搖臺及銷齒推車機成套技術設備完全超脫原有產品的形態特征，整套操車設備的動力源采用液壓驅動，動力單一，集中控制使用可編程序控制系統，邏輯閉鎖，以一個選擇開關配合一組按鈕控制全部操車設備，操作簡便安全，可靠性大為提高，安裝使用、維護和檢修較方便，是一種實現操車作業機械化、自動化、先進實用的新一代操車設備。

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