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摘 要：在礦井工程的施工中，根據(jù)煤礦作業(yè)方式的特點，可以使用猴車自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對礦井的自動化操作。在該系統(tǒng)中，井下主站控制系統(tǒng)的設(shè)計方案主要采用了西門子S7-300系列PLC能夠?qū)崿F(xiàn)對猴車運行的自由控制。同時在地面監(jiān)控系統(tǒng)中，可以采用組態(tài)軟件對猴車在工程中的運行情況進(jìn)行監(jiān)控和記錄。本文主要針對猴車自動控制系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行闡述和分析，保障礦井的穩(wěn)定、高效運行，提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：猴車；自動化控制系統(tǒng)；設(shè)計分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.103

0 引言

在煤礦工程的施工中，猴車的運行主要是用來輸送曠工人員，它具有安全實用、維護(hù)簡單和運行方便的特點，能夠大量的縮短曠工人員的上下礦井時間，被普遍用于煤礦行業(yè)。在礦井的自動化管理中，猴車的自動化控制系統(tǒng)是其中重要的組成部分，對提升礦井的工作效率具有很大幫助。因此，在礦業(yè)施工中，煤礦企業(yè)必須要對猴車的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，完善該系統(tǒng)的運行安全和提高礦井作業(yè)效率，促進(jìn)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。

1 猴車自動控制系統(tǒng)的設(shè)計要點

在猴車的自動控制系統(tǒng)中，其設(shè)計的要點，主要有井下主站控制系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)。在井下主站的控制系統(tǒng)中，其設(shè)計理念用于對猴車的控制，在發(fā)生安全事故時能夠及時的響應(yīng)，保障猴車能夠安全運行。地面監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是通過計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)對猴車運行的遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保能夠穩(wěn)定運行，同時對運行時得到的資料進(jìn)行記錄，有利用做進(jìn)一步的完善和加強。

2 系統(tǒng)的整體設(shè)計理念

猴車控制系統(tǒng)的整體設(shè)計理念是由地面監(jiān)控系統(tǒng)、井下主站系統(tǒng)和四個遠(yuǎn)程的I/O分站組成。井下主站控制是對猴車在井下運行時的狀況進(jìn)行有效的控制，對運行時的保護(hù)信號進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時的發(fā)現(xiàn)并采取措施[1]。在地面的監(jiān)控系統(tǒng)中，主要對猴車的運行進(jìn)行詳細(xì)的記錄。同時，在井下PLC主站控制中能夠通過太網(wǎng)通訊模塊CP343-1和地面的監(jiān)控系統(tǒng)相互通訊，并和其他的分站中相互結(jié)合，形成一個整體式的監(jiān)控系統(tǒng)。在每一個環(huán)節(jié)都能夠?qū)绻さ陌踩M(jìn)行監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。

2.1 井下主站控制系統(tǒng)設(shè)計

（1）控制箱硬件設(shè)備。在井下主站控制系統(tǒng)的設(shè)計中，控制箱是主要的核心內(nèi)容。它是由繼電器裝置和PLC等設(shè)備組成。在其運行模式下，PLC負(fù)責(zé)對運行過程中的信號采集，在系統(tǒng)的處理中能夠?qū)崿F(xiàn)對報警器、液壓站和電機(jī)的有效控制，使其能夠正常的運行。在該系統(tǒng)中，共設(shè)置有40路的數(shù)字量I/O點以及1路電流模擬量信號，在運行中，數(shù)字信號包含了控制器的按鈕信號、保護(hù)傳感器信號和運行故障的檢測。提高系統(tǒng)的運行效率和安全防范工作，能夠及時的對信號進(jìn)行接收，在曠工輸送時，通過確定各種運行設(shè)備的檢測和信號的有效接收，從而能夠保障人員運行的安全。

在運行過程中，當(dāng)PLC接收到猴車運行的信號時，通常該信號都是由傳感器檢測到有曠工在猴車中而由機(jī)頭發(fā)出開車按鈕的信號。根據(jù)預(yù)警裝置系統(tǒng)能夠自動打開電機(jī)的控制器、液壓站驅(qū)動閘控制器和制動閘控制器，猴車進(jìn)入運行[2]。在猴車運行期間，系統(tǒng)能夠自動實現(xiàn)對運行設(shè)備的監(jiān)控，當(dāng)有人上車時，該系統(tǒng)就會自動刷新。同時，在運行中一旦發(fā)生意外狀況，控制系統(tǒng)就會第一時間檢測到信號故障，并且對故障的類型進(jìn)行判斷，及時停車并開始報警。

（2）控制箱軟件設(shè)備。在井下主站控制系統(tǒng)中，其控制箱的軟件設(shè)備采用的是結(jié)構(gòu)化編程方法，應(yīng)用梯形圖語言進(jìn)行編寫。在設(shè)備運行過程中，能夠?qū)?yīng)用的程序劃分成1個主站程序以及3個子程序，通過主程序的應(yīng)用合理的對子程序的運行進(jìn)行管理組織和調(diào)用。

（3）操作臺設(shè)備。操作臺是控制系統(tǒng)運行的主站，通過對按鈕的控制來實現(xiàn)對猴車運行的自由控制。在這之中包括正常控制方式和強制性控制方式，正常控制方式是在猴車運行時，保護(hù)信號正常的傳輸給井下主站的控制系統(tǒng)，在經(jīng)過系統(tǒng)處理后對運行的設(shè)備、信號進(jìn)行有效的處理。強制性的控制方式包括遠(yuǎn)程控制、近程控制和自動化控制，遠(yuǎn)控是通過地面的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，近控是由井下主站控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，自動化控制柜是在運行的設(shè)備無工作人員看守時，系統(tǒng)自動的對猴車進(jìn)行有效的控制[3]。同時，在猴車運行中信號出現(xiàn)問題時，控制體統(tǒng)都能夠及時的停車并檢測故障原因。能夠有效的保障曠工人員的上下礦井安全，節(jié)省時間提高工作的效率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 地面監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

在地面的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中，設(shè)計人員采用的是組態(tài)軟件，它能夠有效的為用戶提供猴車運行狀態(tài)的可視化過程。通過對數(shù)據(jù)信息的獲取和監(jiān)控運行過程能夠清楚的了解在運行中的情況。一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)將會立即接受到信息，并啟動報警裝置。在系統(tǒng)的監(jiān)控中能夠?qū)\行的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，便于工作人員在以后查看，對猴車運行的狀態(tài)做進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。同時，該監(jiān)控系統(tǒng)在操作中，面對不同的操作人員有著相應(yīng)的使用權(quán)限，對保護(hù)系統(tǒng)的安全性有著重要的作用。在進(jìn)行監(jiān)控時，系統(tǒng)都設(shè)置了超限的報警程序，例如對電機(jī)的運行速度、猴車的載人數(shù)和用電的狀態(tài)等，在運行中超過一項設(shè)置，都能自動實現(xiàn)語音警報和動態(tài)畫面的顯示，對曠工人員做好安全防護(hù)的提醒，保障運行的安全。當(dāng)運行中出現(xiàn)故障也能夠進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以便下次能夠有效的修復(fù)[4]。在工作人員進(jìn)行查看時，能夠通過系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)信息，了解在運行過程中每個時刻的運行狀態(tài)，保障礦工人員的安全和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語

在猴車自動化控制系統(tǒng)中，通過井下主站控制系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)的運行能夠有效的保障運行時的安全，提高礦工人員的工作效率。通過對該系統(tǒng)的實踐，在煤礦工業(yè)的發(fā)展中具有良好的應(yīng)用前景，隨著科學(xué)技術(shù)的提高，針對猴車自動控制系統(tǒng)煤礦企業(yè)應(yīng)該提高系統(tǒng)的性能，對運行的效率進(jìn)行改善，不斷的加強猴車自動控制系統(tǒng)，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]馬兆淵，高錳，劉寶勇等.基于PLC的煤礦救災(zāi)自動風(fēng)門監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].機(jī)電信息，2011（21）：34-37.

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