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基于PLC的架空乘人装置控制系统

2018年03月16日 10:35:24 中国传动网

1引言

随着机械化水平的提高,很多矿井采用了架空乘人装置运送人员,以缩短矿工上下井的路途时间,减轻矿工体能消耗。但井下多数架空乘人装置的电控系统采用继电-接触器控制方式,不能满足《煤矿安全规程》规定的在下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置的要求。为做到架空乘人装置运送人员安全、高效,城郊煤矿应用计算机控制新技术,我们在架空乘人装置上装配了基于plc的自动控制系统,实现了架空乘人装置安全自动运行,达到了无人值守的目的。

2系统构成

2.1系统组成

架空乘人装置自动控制系统主要有plc控制站、操作控制箱、检测传感器、语音报警装置、mp3播放装置及电气开关等组成。plc控制站、操作控制箱和电气开关安装在架空乘人装置的机头硐室内。启动、停止按钮及方式选择开关、显示器布置在操作控制箱面板上。检测传感器按功能类型分别装设在机头、机尾及沿线托轮架适当的位置处,以满足控制系统的安全保护检测和全自动运行控制要求。控制系统的组成如图1所示。

2.2保护类型

控制系统除了设置机头、机尾越位保护,沿线拉停车保护等常规保护外,还在架空乘人装置的尾轮及沿线钢丝绳易脱落点装设托绳保护开关,距plc控制站较近的托轮处装设欠速打滑保护装置,一旦上述保护动作,架空乘人装置将会自动停车。另外,系统还采取特殊措施,设置了钢丝绳断绳保护、重锤下限位保护和吊椅防过摆保护,使控制系统的保护功能更加完善。各保护单元采用霍尔传感器,通过检测安装处的托轮或钢丝绳的状态,向plc控制站发送一个检测信号,由plc进行判断是否执行保护动作。

2.3plc控制系统

自动控制系统采用日本三菱电机fx2-48型可编程控制器为主控站,该plc内设中间继电器,可扩展性广,通信功能强。为确保架空乘人装置的运行安全,自动控制系统设置有检修、手动、自动3种功能。架空乘人装置自动方式下,通过采集乘人入口处的上人信号和下人处的下人信号,实现有人上车时自动开车,无人乘坐时自动停车。各保护装置实时向plc控制站发送采集的状态信号,经过plc控制站判断处理,实时进行控制和系统保护。架空乘人装置工作期间,其工作方式及工况参数实时在操作控制箱上显示。

2.4控制流程

启动前,架空乘人装置工作方式选择为“自动”,plc的控制开关置于运行位置,系统即进入自动控制运行状态。当控制系统采集到机头或机尾有人乘座信号时,系统将按照架空乘人装置的工艺流程自动运行,无人乘坐时自动停车。架空乘人装置自动运行期间,若超过规定时间,plc发出停车信号停车;若保护装置动作,控制系统先延时报警,plc接到保护信号后,发出停车信号停车。另外,系统还增设了“检修”方式,当系统需要调试或检修时,方式选择开关打到“检修”方式,人工进行架空乘人装置的操作。系统控制流程如图2所示。

3系统功能

3.1无人值守

不需要设专人操作,控制系统通过远红外检测装置实现架空乘人装置自动开车。当架空乘人装置机头或机尾有人上车时,远红外检测装置向plc发出上人信号,plc控制磁力开关吸合,启动架空乘人装置电机,实现有人上车时自动开车,无人乘坐时自动停车。同时,plc启动延时程序,实现系统延时停车,延时时间以架空乘人装置单程运行的时间为基准。架空乘人装置运行期间,机头、机尾有多人乘车时,远红外检测装置不断向plc发送上人信号,控制系统将自动延时运行,延时停车以检测机头或机尾的最后上车人为准。乘坐人员下车后,系统通过下人检测装置自动核减人数。当延时时间超过规定而无人乘车时,系统会自动停车。

为保证人员安全乘车,系统配有自动安全语言提示。人员上车时,提示“准备开车,请注意安全”;为防止乘坐人员越位乘车,提前进行“前方到站,请下车”的语音提示。

3.2保护功能实现

(1)越位保护、拉停车保护:架空乘人装置机头、机尾下车处装设越位保护开关,将越位开关的常闭触点串入plc控制回路中,当无人越位时,开关不动作;当乘人越位乘车时,乘人碰撞越位开关的横杆使其动作,断开plc控制回路,系统自动停车。plc接到检测信号后进行延时语言报警。架空乘人装置沿线设拉停开关,乘坐人员遇到紧急情况时,可拉急停开关使架空乘人装置停车。沿线急停开关的常闭触点也是串入plc控制回路中。

(2)脱绳保护、欠速打滑保护:在架空乘人装置沿线钢丝绳易脱落点与机尾大轮后侧,设置脱绳保护开关。当钢丝绳脱落时,plc会接收到脱绳保护发送的脱绳信号,控制系统实现停车保护。欠速打滑保护传感器安装在距plc控制站较近的托轮架上,磁铁块安装在对面的托轮上,当架空乘人装置出现打滑或其它情况时,装有磁铁块的托轮不转动,延时5秒打滑保护接点断开,无信号输出,plc控制回路断开,架空乘人装置自动停车。

3.3远程监控功能

自动控制系统为实现远程监控提供网络通讯接口,通过网络连接与调度指挥中心进行通讯,实现远方集中控制,可以在调度指挥中心监控到架空乘人装置的运行状态,运行数据。

另外,控制系统还能实现沿线mp3背景音乐、安全宣传用语等内容的播放。

4结束语

在实际应用中,架空乘人装置装配自动化控制系统,不仅能够实现无人值守,减人增效,提高架空乘人装置的安全可靠性,而且还能够节能运行,减少机械磨损、延长轮衬和钢丝绳的使用寿命。该自动控制系统在煤矿井下架空乘人装置中,具有很好的推广应用价值和经济效益。此外,电控系统再装配变频调速新技术,可实现架空乘人装置运行速度调节,提高运行效率,更好节约电能。

供稿:网络转载

本文链接:http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=31545

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