矿井猴车自动控制系统设计分析

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矿井猴车自动控制系统设计分析

摘要:

矿井工程的施工中,根据煤矿作业方式的特点,可以使用猴车自动控制系统实现对矿井的自动化操作。在该系统中,井下主站控制系统的设计方案主要采用了西门子S7-300系列PLC能够实现对猴车运行的自由控制。同时在地面监控系统中,可以采用组态软件对猴车在工程中的运行情况进行监控和记录。本文主要针对猴车自动控制系统的设计进行阐述和分析,保障矿井的稳定、高效运行,提升煤矿企业的经济效益。

关键词:

猴车;自动化控制系统;设计分析

0引言

在煤矿工程的施工中,猴车的运行主要是用来输送旷工人员,它具有安全实用、维护简单和运行方便的特点,能够大量的缩短旷工人员的上下矿井时间,被普遍用于煤矿行业。在矿井的自动化管理中,猴车的自动化控制系统是其中重要的组成部分,对提升矿井的工作效率具有很大帮助。因此,在矿业施工中,煤矿企业必须要对猴车的自动控制系统进行深入的研究,完善该系统的运行安全和提高矿井作业效率,促进煤矿企业的生产和发展。

1猴车自动控制系统的设计要点

在猴车的自动控制系统中,其设计的要点,主要有井下主站控制系统和地面监控系统。在井下主站的控制系统中,其设计理念用于对猴车的控制,在发生安全事故时能够及时的响应,保障猴车能够安全运行。地面监控系统的设计是通过计算机系统实现对猴车运行的远程监控,确保能够稳定运行,同时对运行时得到的资料进行记录,有利用做进一步的完善和加强。

2系统的整体设计理念

猴车控制系统的整体设计理念是由地面监控系统、井下主站系统和四个远程的I/O分站组成。井下主站控制是对猴车在井下运行时的状况进行有效的控制,对运行时的保护信号进行监控,一旦发现问题,能够及时的发现并采取措施[1]。在地面的监控系统中,主要对猴车的运行进行详细的记录。同时,在井下PLC主站控制中能够通过太网通讯模块CP343-1和地面的监控系统相互通讯,并和其他的分站中相互结合,形成一个整体式的监控系统。在每一个环节都能够对旷工的安全进行监控,实现系统的稳定、安全运行。

2.1井下主站控制系统设计

(1)控制箱硬件设备。在井下主站控制系统的设计中,控制箱是主要的核心内容。它是由继电器装置和PLC等设备组成。在其运行模式下,PLC负责对运行过程中的信号采集,在系统的处理中能够实现对报警器、液压站和电机的有效控制,使其能够正常的运行。在该系统中,共设置有40路的数字量I/O点以及1路电流模拟量信号,在运行中,数字信号包含了控制器的按钮信号、保护传感器信号和运行故障的检测。提高系统的运行效率和安全防范工作,能够及时的对信号进行接收,在旷工输送时,通过确定各种运行设备的检测和信号的有效接收,从而能够保障人员运行的安全。在运行过程中,当PLC接收到猴车运行的信号时,通常该信号都是由传感器检测到有旷工在猴车中而由机头发出开车按钮的信号。根据预警装置系统能够自动打开电机的控制器、液压站驱动闸控制器和制动闸控制器,猴车进入运行[2]。在猴车运行期间,系统能够自动实现对运行设备的监控,当有人上车时,该系统就会自动刷新。同时,在运行中一旦发生意外状况,控制系统就会第一时间检测到信号故障,并且对故障的类型进行判断,及时停车并开始报警。

(2)控制箱软件设备。在井下主站控制系统中,其控制箱的软件设备采用的是结构化编程方法,应用梯形图语言进行编写。在设备运行过程中,能够将应用的程序划分成1个主站程序以及3个子程序,通过主程序的应用合理的对子程序的运行进行管理组织和调用。

(3)操作台设备。操作台是控制系统运行的主站,通过对按钮的控制来实现对猴车运行的自由控制。在这之中包括正常控制方式和强制性控制方式,正常控制方式是在猴车运行时,保护信号正常的传输给井下主站的控制系统,在经过系统处理后对运行的设备、信号进行有效的处理。强制性的控制方式包括远程控制、近程控制和自动化控制,远控是通过地面的监控系统进行控制,近控是由井下主站控制系统进行控制,自动化控制柜是在运行的设备无工作人员看守时,系统自动的对猴车进行有效的控制[3]。同时,在猴车运行中信号出现问题时,控制体统都能够及时的停车并检测故障原因。能够有效的保障旷工人员的上下矿井安全,节省时间提高工作的效率,提高煤矿企业的经济效益。

2.2地面监控系统设计

在地面的监控系统的设计中,设计人员采用的是组态软件,它能够有效的为用户提供猴车运行状态的可视化过程。通过对数据信息的获取和监控运行过程能够清楚的了解在运行中的情况。一旦出现问题,系统将会立即接受到信息,并启动报警装置。在系统的监控中能够对运行的数据进行记录,便于工作人员在以后查看,对猴车运行的状态做进一步的改进和完善。同时,该监控系统在操作中,面对不同的操作人员有着相应的使用权限,对保护系统的安全性有着重要的作用。在进行监控时,系统都设置了超限的报警程序,例如对电机的运行速度、猴车的载人数和用电的状态等,在运行中超过一项设置,都能自动实现语音警报和动态画面的显示,对旷工人员做好安全防护的提醒,保障运行的安全。当运行中出现故障也能够进行详细的记录,以便下次能够有效的修复[4]。在工作人员进行查看时,能够通过系统显示数据信息,了解在运行过程中每个时刻的运行状态,保障矿工人员的安全和企业的经济效益。

3结束语

在猴车自动化控制系统中,通过井下主站控制系统和地面监控系统的运行能够有效的保障运行时的安全,提高矿工人员的工作效率。通过对该系统的实践,在煤矿工业的发展中具有良好的应用前景,随着科学技术的提高,针对猴车自动控制系统煤矿企业应该提高系统的性能,对运行的效率进行改善,不断的加强猴车自动控制系统,提高煤矿企业的经济效益,促进社会的发展。

作者:陆中华 单位:贵州盘江煤电多种经营开发有限公司

参考文献:

[1]李长军,张金富.一种矿井风门气动控制闭锁装置的设计[J].企业科技与发展,2012(05):33-35.

[2]马兆渊,高锰,刘宝勇等.基于PLC的煤矿救灾自动风门监控系统设计[J].机电信息,2011(21):34-37.

[3]万仁保,张永选.基于PLC自动风门的程序设计[J].制造业自动化,2012(16):100-103.

[4]龚杰,杨少峰,彭浩等.矿井风门全自动互锁系统研制[J].电子设计工程,2010(06):98-100.