張 龍,王 磊

一種基于S72300的新型煤礦操車系統(tǒng)

張 龍,王 磊

(淮南礦業(yè)集團(tuán)丁集煤礦絞車隊(duì),安徽鳳臺(tái) 232100)

丁集煤礦副井操車系統(tǒng),機(jī)械結(jié)構(gòu)配套簡(jiǎn)化,推車機(jī)、搖臺(tái)、阻車器、安全門全部實(shí)現(xiàn)集中液壓驅(qū)動(dòng),行程限位與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一體化,電控操作智能化,機(jī)電液溶為一體,能夠適應(yīng)礦井上下惡劣的使用環(huán)境,完成各種條件下機(jī)械化自動(dòng)操車的要求。

煤礦;操車;機(jī)電一體化

0 引言

該操車系統(tǒng)是我礦技術(shù)人員和河北唐山開誠(chéng)公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)的,在采運(yùn)設(shè)備的機(jī)械化與自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,使用S7-300系列PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制,簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),形成機(jī)電液一體化,實(shí)現(xiàn)煤礦副井操車系統(tǒng)的機(jī)電一體化。全系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)配套簡(jiǎn)化,推車機(jī)、搖臺(tái)、阻車器、安全門全部實(shí)現(xiàn)集中液壓驅(qū)動(dòng),行程限位與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一休化,電控操作智能化,機(jī)電液溶為一體,能夠適應(yīng)礦井上下惡劣的使用場(chǎng)合,完成各種條件下機(jī)械化自動(dòng)操車的要求。

1 操車系統(tǒng)組成及主要特點(diǎn)

111 機(jī)械部分

操車系統(tǒng):組鏈?zhǔn)酵栖嚈C(jī)、搖臺(tái)、阻車器、安全門、鑰軌、鋪板等。

調(diào)車系統(tǒng):驅(qū)動(dòng)裝置、推頭、改向輪、張緊裝置、托繩輪、軌道、阻車器等。

112 液壓部分

包括集中控制液壓站、管路、液壓油缸、液壓馬達(dá)等。113 電控部分

包括操車電控、操車信號(hào)、監(jiān)控系統(tǒng)等。

114 操車系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

系統(tǒng)設(shè)有人工優(yōu)先自動(dòng)方式和單動(dòng)方式,推車機(jī)具有多功能、高強(qiáng)度、高可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、極少維護(hù)等特點(diǎn)?？蛇M(jìn)罐推車、可調(diào)車。在裝罐的過程中,操作司機(jī)可以隨時(shí)改變推車速度,從而有效的減輕沖擊、振動(dòng)和噪音,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,避免礦車掉道等故障。液壓系統(tǒng)壓力和流量采用模擬量控制,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的壓力、流量動(dòng)態(tài)連續(xù)可調(diào)。

2 操車供電單元

上井口單、雙罐操車電源分別來自車房低壓柜,電壓為AC220V,開關(guān)在上井口單、雙罐打點(diǎn)室配電柜內(nèi);下井口操車電壓為AC127V,如圖1所示。I回路從井下中央變電所饋電開關(guān)1-1引至副井下井口打點(diǎn)硐室內(nèi)DJ07-64饋電開關(guān),II回路是從中央變電所饋電開關(guān)2-1引至打點(diǎn)硐室DJ07-72饋電開關(guān),再通過串電源接到DJ08-80照明綜保,變?yōu)锳C127V,由DJ08-80照明綜保提供單、雙罐絞車的操車電源。

3 操車電控單元

311 電控系統(tǒng)構(gòu)成及功能

系統(tǒng)由PLC、操作界面、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作狀態(tài)檢測(cè)裝置和液壓站控制等構(gòu)成。PLC控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),選用小型PLC控制推車機(jī)、搖臺(tái)、阻車器,獨(dú)立完成推車機(jī)控制功能。與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,提高了系統(tǒng)的靈活性、可靠性,減小了系統(tǒng)投資。在現(xiàn)場(chǎng)操作室設(shè)置操控界面,液晶顯示屏上可以動(dòng)態(tài)顯示操車系統(tǒng)中各設(shè)備的工作狀態(tài),并可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操控。以形象化的圖形來顯示各設(shè)備的狀態(tài)。本系統(tǒng)與原井筒信號(hào)相互獨(dú)立,互不影響,能向原信號(hào)系統(tǒng)輸出必要的信號(hào)。

操車電控系統(tǒng)由控制臺(tái)、防爆箱及磁力驅(qū)動(dòng)器等構(gòu)成,井口操車控制臺(tái)為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型控制箱,控制面板上有控制按鈕、信號(hào)顯示燈,內(nèi)置可編程序控制器,接收操車位置傳感器信號(hào)。井口防爆箱外接礦用交流電源,通過內(nèi)置24V直流開關(guān)電源給井口操車控制臺(tái)內(nèi)的PLC以及控制電路供電,連接液壓站電磁閥控制油路通斷變換,與提升信號(hào)控制單元連接,便于實(shí)現(xiàn)操車運(yùn)行和絞車運(yùn)行之間的安全閉鎖。磁力驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)液壓站2個(gè)油泵的電機(jī)的開關(guān),通過其特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)通、斷電時(shí)的防爆、隔爆,由井口操車控制臺(tái)信號(hào)控制防爆箱內(nèi)的繼電器通斷電開關(guān)控制。

312 安全門阻車器動(dòng)作的閉鎖

在進(jìn)入操車工作狀態(tài)時(shí),要求安全門、阻車器、搖臺(tái)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)閉鎖。安全門與阻車器之間的閉鎖關(guān)系是:安全門打開后,阻車器方能打開;阻車器關(guān)閉后,安全門方能關(guān)閉。罐籠到位,驅(qū)動(dòng)操車動(dòng)作,只有在安全門開到位,傳感器接通,對(duì)應(yīng)程序中的常開觸點(diǎn)閉合,阻車器才能打開;阻車器關(guān)到位后,常開觸點(diǎn)閉合,安全門關(guān)動(dòng)作才能進(jìn)行。

圖1 操車電源結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語(yǔ)

該套操車系統(tǒng)使用S7-300系列PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制,簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),在電控系統(tǒng)軟件中設(shè)計(jì)了閉鎖電路,信號(hào)工按要求觸發(fā)控制面板上的相應(yīng)按鈕即可完成工作,降低了操作難度,避免了誤操作,大大提高了系統(tǒng)的安全性及生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度,同時(shí)也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)條件。實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,完全滿足了礦井生產(chǎn)的需要,為礦井今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1] 李長(zhǎng)久.PLC原理及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[2] 施利春,李偉.西門子PLC操作實(shí)訓(xùn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[3] 居榮.礦用操車電控技改中PLC的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2001(01).

[4] 王延林,張繼偉.超化煤礦副井提升操車系統(tǒng)技術(shù)改造[J].煤礦機(jī)械,2005(06).

責(zé)任編輯:訾興建

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張龍(19822),男,安徽淮北人,淮南丁集煤礦助理工程師。