主井自動(dòng)裝卸載電控系統(tǒng)升級(jí)改造在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

馬三保+陳孝剛

摘 要：礦井主井自動(dòng)裝卸載系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著日常提煤重任，電控系統(tǒng)是其重要核心部件，它的安全性能極其重要。因此，簡(jiǎn)要闡述了主井自動(dòng)裝卸載電控系統(tǒng)升級(jí)改造在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：礦井主井；自動(dòng)裝卸載電控系統(tǒng)；信號(hào)系統(tǒng)；提升機(jī)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.097

1 概述

張集礦北區(qū)原TPX型PLC主井自動(dòng)定量裝卸載系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，系統(tǒng)性能老化，故障率比較高。由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，可編程控制箱內(nèi)部元器件分布不合理，空間距離過(guò)小，配件更換困難。

2 主井自動(dòng)裝卸載改造技術(shù)要求

系統(tǒng)設(shè)有6個(gè)信號(hào)點(diǎn)，分別為車房、卸載站、裝載站、-424皮帶巷、上口檢修信號(hào)箱和下口信號(hào)檢修箱。車房、上井口檢修箱、卸載站、下口檢修箱繼續(xù)使用原有設(shè)備，裝載站新增設(shè)備必須兼容老設(shè)備的控制接口，本次改造后裝載站兩個(gè)操作臺(tái)， -424皮帶巷及裝載硐室各一個(gè)，兩位互為備用，主備可選擇。

系統(tǒng)采用西門(mén)子S7300PLC，CPU不低于315-2DP，分別安裝在車房、井口卸載站和井下裝載站控制箱中，所選用的可編程控制器能與提升機(jī)主控PLC通訊。井上到井下通信網(wǎng)絡(luò)用鎧裝光纜連接。井筒和井下設(shè)備選用礦用隔爆型，它們能防止垂直淋水浸入。

3 主井自動(dòng)裝卸載功能實(shí)現(xiàn)

3.1 裝/卸載控制系統(tǒng)功能

3.1.1 控制方式

裝/卸載控制方式為自動(dòng)、手動(dòng)和檢修。自動(dòng)控制方式是系統(tǒng)根據(jù)各工藝狀況自動(dòng)完成裝、卸整套工藝流程；手動(dòng)控制方式是通過(guò)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)裝卸載，但各設(shè)備的閉鎖仍由PLC完成。

在選擇檢修控制方式時(shí)，為了確保安全，可保留必要的閉鎖在控制中，這個(gè)由廠家和用戶協(xié)商確定。

3.1.2 裝載系統(tǒng)狀況

3.1.2.1 裝載站設(shè)備控制

提升機(jī)的裝載站被控設(shè)備為4條皮帶機(jī)、12臺(tái)給煤機(jī)、3個(gè)煤倉(cāng)、2臺(tái)液壓站油泵和2只定量斗/（每臺(tái)4個(gè)液壓稱重頭），裝載控制PLC根據(jù)檢測(cè)到各設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的指示和控制。主要檢測(cè)信號(hào)有箕斗到位信號(hào)、皮帶機(jī)和各給煤機(jī)的開(kāi)停狀態(tài)、定量斗門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉到位、裝載皮帶的跑偏保護(hù)、拉線緊停保護(hù)、定量斗的煤位滿信號(hào)和定量斗的稱重信號(hào)等。

定量斗的裝載方式有3種，即定重、定容、定時(shí)。在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，采用液壓稱重系統(tǒng)定重方式，同時(shí)，采用定容和定時(shí)方式進(jìn)行監(jiān)視，以滿足自動(dòng)裝載的要求。稱重控制系統(tǒng)人機(jī)界面顯示裝置除了就地顯示稱重值外，還能通過(guò)儀表上的數(shù)據(jù)通訊接口將稱重值送至井上顯示儀表和工控機(jī)中。

3.1.2.2 裝載站閉鎖

裝載控制按照裝載工藝設(shè)備的動(dòng)作順序在上下信號(hào)之間閉鎖。裝載站閉鎖信號(hào)只是閉鎖裝載設(shè)備和提升機(jī)，不影響卸載設(shè)備的運(yùn)行。如果箕斗停車位置不準(zhǔn)確，系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，保持狀態(tài)，并禁止裝載。裝載工作完成后，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出提升信號(hào)。

3.1.3 卸載站控制

卸載站設(shè)箕斗到位信號(hào)、卸載完成信號(hào)和井口煤倉(cāng)滿信號(hào)。卸載站的檢測(cè)信號(hào)由通訊光纜和提升機(jī)的主控PLC連接，進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)指示。卸載站控制臺(tái)采用卸載信號(hào)一體化設(shè)計(jì)，具有LED模擬顯示功能、語(yǔ)音通訊功能。同時(shí)，卸載站控制臺(tái)采用了必要的防腐措施，元器件采用的是進(jìn)口產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)采用的是礦用隔爆型兼本安型。

3.1.4 卸載站閉鎖

卸載倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí)，提升機(jī)不允許提煤。當(dāng)卸載站發(fā)生故障時(shí)，如果一次提升開(kāi)始，需待此次提升完畢后閉鎖提升。箕斗門(mén)開(kāi)閉裝置位置信號(hào)參與卸載閉鎖，箕斗門(mén)開(kāi)閉裝置收回不到位發(fā)不出開(kāi)車信號(hào)。卸載閉鎖只是閉鎖卸載設(shè)備和提升機(jī)，不影響裝載設(shè)備運(yùn)行。提升信號(hào)為直發(fā)式，裝載不完成，卸載不完畢，發(fā)不出提升信號(hào)。在特殊情況下（比如箕斗提人），提升信號(hào)有轉(zhuǎn)發(fā)功能。

3.1.5 通訊聯(lián)系

裝/卸載站的控制系統(tǒng)能分別把各設(shè)備工作狀態(tài)和故障信息上傳到司機(jī)室工控機(jī)上，以便形成裝、卸工藝流程畫(huà)面和故障表。

3.2 提升信號(hào)系統(tǒng)功能

提升信號(hào)控制方式為自動(dòng)、手動(dòng)和備用信號(hào)。當(dāng)控制方式為自動(dòng)時(shí)，由裝/卸載完成信號(hào)控制；當(dāng)控制方式為手動(dòng)時(shí)，由操作人員按動(dòng)相應(yīng)的打點(diǎn)按鈕控制。信號(hào)分為上提、下放、慢上、慢下和停車幾種，準(zhǔn)備好信號(hào)應(yīng)能直發(fā)給提升機(jī)電控，井口信號(hào)必須與絞車控制回路相閉鎖。

提升信號(hào)應(yīng)有單邊提升功能，在一箕斗不能正常工作時(shí)，提升信號(hào)能屏蔽此邊所有裝/卸載信號(hào)，使另一箕斗能正常提升。

各信號(hào)點(diǎn)有聲光兼?zhèn)涞奶嵘盘?hào)，同時(shí)，具有語(yǔ)音通訊功能，以便各水平之間聯(lián)系。

4 新自動(dòng)裝/卸載電控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

4.1 節(jié)省人力

裝載站裝設(shè)2個(gè)操作臺(tái)，分別安裝在裝載硐室和皮帶巷。2個(gè)操作臺(tái)功能一致，互為備用，在皮帶巷操作時(shí)，信號(hào)硐室可不安排人員，節(jié)省人力。

4.2 安全方面

新自動(dòng)裝/卸載電控系統(tǒng)具有防止二次裝載的程序保護(hù)，為箕斗裝煤后，扇形門(mén)關(guān)閉，不能二次裝煤，要先完成另一鉤的裝載后才可裝煤。

4.3 便于安裝

原來(lái)的PLC防爆箱不可拆卸，新PLC防爆箱方便拆卸、安裝，且新PLC控制箱預(yù)留足夠的接口，滿足新煤倉(cāng)、給煤機(jī)、皮帶機(jī)設(shè)備的安裝要求。

5 經(jīng)濟(jì)效益

主井傳動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)改造大大提高了主井的安全性和提升能力 ，緩解了提煤壓力，創(chuàng)造出了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

〔編輯：白潔〕