基于PLC控制的五米外候罐裝置研究應用

霍世偉 劉鵬南 代淑正 李曉東

【摘 要】近年來，可編程序控制器從其產生到現在，實現了從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍，功能由弱到強，實現了從邏輯控制到數字控制的進步，在半導體技術、計算機控制技術和通信技術高速發展的今天，PLC在模擬量的處理，數字運算，人機接口和網絡等各方面的能力都已大幅度提高，成為工業控制領域的主流控制設備并且應用的越來越廣泛，在各行各業發揮著越來越大的作用。本文從基于PLC控制實現五米外候罐裝置進行研究應用。

【關鍵詞】PLC控制；五米外候罐裝置

現有五米外候罐警示裝置使用光束投射裝置在距離井口五米位置投射一條光束并顯示五米外候罐警示。在距離井口五米位置投射一條光束并顯示五米外候罐警示，僅能作為一種視覺提醒作用；未能實現罐位檢測，即使罐籠不在本中段時，人員亦可進入五米以內，而無報警提示作用。未能實現檢測人員上罐人數，無法對超載進行監控。基于PLC控制的五米外候罐裝置研究應用，通過在每個中段的罐籠井口設置兩套紅外對射裝置，利用紅外對射的原理，實現對乘罐人員方向檢測，且實現對罐籠內乘罐人員的數量控制，對進出罐籠人數統計，解決罐籠超員問題，設置的報警控制單元以及顯示屏有效提高了警示功能，保證乘罐人員的警惕性，安全意識大大提高，而且該裝置結構簡單，成本低，實用性強。

1.結構示意圖如下圖所示

基于PLC控制的五米外候罐裝置，包括井下中段的罐籠井口（9）及其內部設置的罐籠（10），其特征在于：距罐籠井口（9）直線距離5米處設置有兩套紅外對射裝置，每套紅外對射裝置包括相互正對的紅外對射發射器（4）和紅外對射接收器（5），紅外對射發射器（4）和紅外對射接收器（5）分別固定在一對固定立柱（3）上，固定立柱（3）設置在罐籠井口（9）前端兩側，兩套紅外對射裝置將罐籠井口（9）前端的區域依次分隔為警示區域（2）和候罐區域（1），警示區域（2）內設置有顯示屏（6），顯示屏（6）設置在罐籠井口（9）的一側，候罐區域（1）內設置有報警控制單元，報警控制單元是由PLC控制器（7）和蜂鳴器（8）組成，PLC控制器（7）和蜂鳴器（8）電連接，PLC控制器（7）與紅外對射發射器（4）、紅外對射接收器（5）電連接，PLC控制器（7）與顯示屏（6）電連接，PLC控制器（7）與罐籠（10）電連接。

2.工作原理

人員在礦井井下乘坐罐籠10時，首先需要進入到候罐區域1 內進行等待，當罐籠10不處于罐籠井口9處時（罐籠10在罐籠井筒內移動運行過程或不在本中段區域內時），PLC控制器7控制顯示屏6顯示“請在五米外候罐”，即人員要保持在候罐區域1內進行等候；

當罐籠10運行到罐籠井口9的位置時，罐籠10會通過其自身的位置傳感器將信號傳遞給PLC控制器7，PLC控制器7控制蜂鳴器8發出語音提示，當乘罐人員從候罐區域1進入到警示區域2時，兩套紅外對設裝置會檢測到“1、2”信號，當乘罐人員從警示區域2進入到候罐區域1時，兩套紅外對設裝置會檢測到“2、1”信號，這樣在乘罐人員在進出警示區域2時兩個不同的信號傳遞給PLC控制器7實現人員數量的控制，實現方向檢測，實現人數統計（由候罐區域1到警示區域2人數加1，由警示區域2到候罐區域1人數減1），這樣就能實現對罐籠10內乘罐人員的數量控制，當乘罐人員達到PLC控制器7設定的數值時，PLC控制器7控制蜂鳴器8進行提醒警告，防止候罐區域1的乘罐人員越過紅外對射裝置進入到警示區域2，實現對上罐人數統計，解決罐籠超員問題，而且還實現了對人員位置檢測，方向檢測、人數統計，安全性大大提高，解決了乘罐人數不穩定使罐籠能發揮最大效率。

3.結語

基于PLC控制的五米外候罐裝置投入運行后，將大大提高人員進出罐籠的安全性，做到本質安全。

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（作者單位：呼倫貝爾山金礦業有限公司）