獲各琦副井提升機(jī)丟失罐位去向信號消除方法

梁福平，王 迪，黃建東，金有良，李 平

1巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司 內(nèi)蒙古烏拉特后旗 015543

2西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司 青海海西州816203

獲 各琦銅礦 3號副井共有12個中段，目前 5個中段投入生產(chǎn)，其他為開拓中段。提升設(shè)備選用中信重工機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的 JKM-3.5×6(Ⅲ)E-(HGQ) 型摩擦式多繩直流提升機(jī)，電控系統(tǒng)選用洛陽中信重工自動化工程有限公司生產(chǎn)的 PLC 配6RA70 直流調(diào)速裝置。提升機(jī)采用雙層單罐籠帶平衡錘提升方式，24 h 連續(xù)作業(yè)，提升廢石兼顧升降人員、下放材料和采礦設(shè)備等[1]。

1 存在問題

副井自 2013 年投入使用以來，提升機(jī)一直運(yùn)行良好，但 2020 年提升機(jī)在運(yùn)行過程中偶發(fā)丟失罐籠目標(biāo)位置去向信號，運(yùn)行到設(shè)定目標(biāo)位置后不能自動減速和停車，需司機(jī)操縱手柄減速停車。之后，井口信號工打停車信號，消除罐籠位置去向指令，系統(tǒng)方恢復(fù)正常，提升機(jī)又能按照井口信號工的指令運(yùn)行。2020 年 1 — 8 月份，提升機(jī)運(yùn)行過程中共發(fā)生丟失罐籠目標(biāo)位置去向信號 3 次，存在重大安全隱患，并影響提升機(jī)運(yùn)行效率。

2 故障判斷

針對提升機(jī)丟失罐籠目標(biāo)位置去向信號的問題，礦山設(shè)備能源部專業(yè)技術(shù)人員從電控系統(tǒng)和程序中檢查了有關(guān) “置位” 罐籠去向程序段和 “復(fù)位” 罐籠目標(biāo)位置去向信號程序段的條件。罐籠去向如圖 1 所示，SR 觸發(fā)器 M67.2 的 S 端條件具備后，置位 SR 觸發(fā)器 M67.2 確定罐籠去向。如果運(yùn)行中丟失罐籠去向信號，可能是井口信號臺輸入端 I1.6 的信號狀態(tài)、急停信號輸入端 M69.1 的信號狀態(tài)、中段信號箱輸入端I8.5 的信號狀態(tài)或輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)為 1，上述任何一個信號為 1 時均能復(fù)位 SR 觸發(fā)器 M67.2，輸出罐籠目標(biāo)位置去向信號為 0，即程序中無罐籠去向。

圖1 罐籠目標(biāo)位置去向信號

原消除罐籠目標(biāo)位置去向信號如圖 2 所示。常態(tài)下提升機(jī)信號操作步驟：提升機(jī)罐籠運(yùn)行到停車中段，該中段信號工按下信號箱上的停車按鈕，輸出端M69.0 的信號狀態(tài)從 0 變?yōu)?1，則輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)為 1，復(fù)位 SR 觸發(fā)器 M67.2，輸出罐籠目標(biāo)位置去向信號為 0。該程序段還有一個功能，如果中段信號工選錯了罐籠目標(biāo)位置去向信號，按鍵盤上的“*”鍵，則對應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊 DB 動作，則輸出端M96.4 的信號狀態(tài)為 1，復(fù)位 SR 觸發(fā)器 M67.2，輸出罐籠位置為 0，這樣錯誤的罐籠目標(biāo)位置去向信號就被消除了[2]。

圖2 原消除罐籠目標(biāo)位置去向信號

3 故障查找和排除

從罐籠目標(biāo)位置去向信號使用的 SR 置位、復(fù)位的梯形圖可以看出，罐籠目標(biāo)位置去向選擇后，只有與 R 相連的幾個并聯(lián)的梯形圖分支才能消除去向，分別為：信號臺 (XHT) 停車、各中段急停、罐籠位置所在中段信號箱 (XHX) 停車、罐籠位置所在中段鍵盤“*”鍵消除去向。下面逐一分析查找原因。

(1) 如果信號臺 (XHT) 停車點(diǎn) I1.6 的信號狀態(tài)從0 到 1 動作，則提升機(jī)會自動停車，停車語音播報，而實(shí)際情況是提升機(jī)繼續(xù)運(yùn)行且沒有語音播報，因此，本條故障可能已排除。

(2) 如果急停信號輸入端 M69.1 的信號狀態(tài)從 0到 1 動作，則提升機(jī)會立即緊急制動，相應(yīng)的指示燈顯示，上位機(jī)也會及時準(zhǔn)確記錄故障，而實(shí)際情況是并沒有相應(yīng)的指示燈顯示和記錄，因此，本條故障可能已排除。

(3) 如果信號箱 (XHX) 停車點(diǎn) I8.5 的信號狀態(tài)從0 到 1 動作，則提升機(jī)會在罐籠位置所在中段及時停車且發(fā)出停車語音播報，而實(shí)際情況是提升機(jī)繼續(xù)運(yùn)行且沒有語音播報，因此，本條故障可能已排除。

(4) 如果罐籠位置所在中段鍵盤“*”鍵的信號狀態(tài)從 0 到 1 動作，則輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)從 0 到1 動作，復(fù)位 SR 觸發(fā)器 M67.2 輸出罐籠位置信號為0，提升機(jī)會及時消除去向，并且不影響提升機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。考慮到信號箱鍵盤使用時間較長且頻次多、井下潮濕、粉塵導(dǎo)電等使用條件，此種可能性更符合實(shí)際運(yùn)行期間的故障現(xiàn)象[3]。

綜上所述，故障查找和排除應(yīng)從各中段信號箱鍵盤入手，查找鍵盤是否老化腐蝕，接線是否松動，是否受外界電磁干擾等。

技術(shù)人員最終判定，故障原因是信號箱鍵盤有干擾或者鍵盤導(dǎo)電橡膠老化粘連導(dǎo)致“*”鍵誤動作。在圖 2 中，如果接近罐籠位置中段信號箱的“*”鍵誤動作，導(dǎo)致其對應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊誤動作，則輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)從 0 到 1 動作，復(fù)位了SR 觸發(fā)器 M67.2，輸出的罐籠目標(biāo)位置去向信號為0。

有效的故障排查方法是，在程序中添加了一個T30 定時器，修改后的消除罐籠目標(biāo)位置去向信號如圖 3 所示。讓罐籠運(yùn)行至某中段，例如 2 中段，讓 2中段的信號工按信號箱的“*”鍵，觀察 M96.4 的信號狀態(tài)從 0 到 1 的變化情況，T30 定時器啟動。如果延時 1 s 結(jié)束并且輸入端 I0.0 的信號狀態(tài)仍為 1，則輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)從 0 到 1 動作，復(fù)位 SR 觸發(fā)器M67.2，輸出罐籠目標(biāo)位置去向信號為 0；如果信號工沒有按信號箱上的“*”鍵，但 T30 延遲觸發(fā)定時器動作，輸出端 M96.4 的信號狀態(tài)為 1，則判定該中段信號箱鍵盤有誤動作的可能，更換信號鍵盤。按照上述方法對所有中段信號箱進(jìn)行測試，更換鍵盤后，未發(fā)生丟失罐籠目標(biāo)位置去向信號的現(xiàn)象[4-5]。

圖3 修改后的消除罐籠目標(biāo)位置去向信號

4 結(jié)語

通過此次故障查找和消除，優(yōu)化了罐籠目標(biāo)位置去向程序，解決了 3 號副井提升機(jī)多中段運(yùn)行中的安全隱患，提高了提升機(jī)運(yùn)行效率。