基于PLC的斜巷跑车防护系统的设计与实现.pdf

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1、基于PLC的斜巷跑车防护系统的设计与实现汤琼,范蟠果(西北工业大学自动化学院,陕西西安710072)DesignandImplementationofProtectionSystemforTramcar’SRunawayofInclinedShaftBasedonPLCTANGQiong,FANPan—guo(SchoolofAutomation。NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)摘要:针对矿井斜巷轨道运输中,跑车这一多发防护系统虽然种类繁多,结构各异,但大都性能不完事故,提

2、出了一种以可编程逻辑控制器PLC为核心善,或是不能实现常闭,或是不能自动控制,或者抗控制单元的斜巷跑车防护系统,阐述了系统的工作干扰能力较弱Ⅲ。而本文设计的系统实现了挡车栏原理,并对软硬件的设计和实现进行了详细说明。常闭,并且可以自动控制,具有设计简单,抗干扰能关键词:PLC;跑车;矿井防护系统力强,可靠性高等优点,已经被广泛应用于很多矿井中图分类号:TD553中。文献标识码:B1系统工作原理文章编号:1001—2257(2010)08—0031—03Abstract:Tramcar’Srunawayisahighacci—如图1所示,斜巷跑车防护

3、系统由电控箱、操作dentduringtherailtransportontheinclinedshaft箱、编码器、收放绞车、挡车栏、传感器和行程开关等ofthemine.Thispaperpresentsaprotectionsys—组成。temfortramcar’Srunawayofinclinedshaftbased上限位开关onPLC,andexplainstheworkingprincipleandde—signofsoftwareandhardwareindetail.Thesys—ternhasbeenwidelyusedinav

4、arietyofthemine,操runsstablywithlowfailurerate,effectivelypre—ventstheoccurrenceoftheaccident,andhasverygoodversatilityandsealability.Keywords:PLC;tramcar’Srunaway;protec—开关C限位tionsysteminmine开关图1斜巷跑车防护系统组成操作箱放置在绞车房,控制整个系统的工作方O引言式。系统共分为手动、自动和人员3种工作方式,通过操作箱上相应的控制开关来进行选择。矿井斜巷轨道运输

5、系统在矿井底下作业过程手动工作是在系统安装或者检修时使用的一种中,担负着提升矸石、煤炭、升降人员、设备和下放材工作方式。在此工作状态下,用金属物体接触A限料等工作,直接关系到矿井的安全生产。跑车又是位开关,挡车栏上提,当上限位开关闭,挡车栏停止矿井斜巷轨道运输过程中的一种多发事故,所以跑上提;用金属物体接触传感器C限位开关,挡车栏车防护系统是运输中一项非常重要的安全防护设下放,当下限位开关闭合,挡车栏停止下放。通过以施。矿井底下对设备使用条件要求比较苛刻,需要上操作来调试系统是否可以正常工作。其运行稳定可靠,防爆、抗干扰能力强等。目前跑车自动工作是

6、正常情况下使用的工作方式,分为收稿日期t2010一O3—15矿车正常运行和发生跑车2种情况。《机械与电子}2010(8)·3】·a.正常运行。矿车下行时,挡车栏处于“常闭然后通过控制升降栏绞车的电机正转和反转来控制式”防护状态,矿车经过A限位开关时,速度小于5挡车栏上升和下降;如果检测到矿车跑车则PLC输m/s,电控箱向升降栏绞车输出660V电压,升降栏出报警信号,报警信号经过放大后驱动报警电铃响绞车启动,挡车栏上升到位时,上限位开关发出到位起,并且报警信号通过编码电路后由数码管显示报信号,电控箱无660V电压输出,挡车栏停止上升锁警状态。紧;矿车

7、经过C限位开关时,电控箱向升降栏绞车3主要算法输出反相660V电压,挡车栏下放到位时,下限位开关发出到位信号,电控箱无660V电压输出,挡车栏系统的主流程如图3所示。停止下放紧闭。矿车上行时,情况与之相反,过C点时挡车栏提起,过A点时挡车栏放下。b.发生跑车。由于跑车事故都发生在矿车下行过程中,所以该系统仅只需要对矿车下行跑车进行防护。当矿车下行经过A限位开关时,速度大于5m/s,电控箱无660V电压输出,挡车栏为常闭式,所以有效地对跑车进行防护并控制电铃报警。人员工作是一种挡车栏常开的工作方式。在这种工作方式下,电控箱输出660V电压,将挡车栏提

8、起并锁紧,使矿车顺利通过。2硬件设计系统以欧姆龙公司的型号为CPM2A的PLC图3系统的主流程为核心控制器,硬件组成如图2

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