暗斜井大型绞车自动控制系统总体设计

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1、暗斜井大型绞车自动控制系统总体设计　　摘要：随着矿业技术的不断发展，实现煤矿安全、可靠、高效率、自动化的大型绞车作业也是迫在眉睫。本文介绍了PLC在矿井绞车系统中的应用，对比分析了两种控制方案、对系统硬件、软件进行设计，研究结果对绞车自动控制系统的设计具有一定的参考价值。 关键词：矿井绞车;自动控制;流程图 　　引言暗斜井在煤矿生产起着重要作用，它承担着矿井的辅助提升，提升矸石、升降人员、运送设备和材料。暗斜井绞车系统保证了暗斜井提升安全、稳定的运转，随着煤矿向开采机械化、井型大型化、设备重型化

2、的方向发展，暗斜井系统担负运送机电设备和各种材料的比重也日益增大。 　　随着矿业技术的不断发展，实现煤矿安全、可靠、高效率、高自动化、机械化的绞车作业也是迫在眉睫，因此对矿井绞车自动化控制系统设计，合理选择绞车设备、优化设备的参数具有非常积极的意义。 　　1.绞车控制系统介绍斜井绞车设备包括推车机、阻车器、摇台、安全门。绞车设备承担着暗斜井的运输作业，暗斜井提升系统能够连续、可靠、稳定的运转，其中绞车设备起到了举足轻重的作用。实现安全门、摇台、阻车器、推车机安全有序的运行就必须有相应的控制系统，

3、这就是所谓的绞车控制。由于继电器绞车控制系统存在诸多缺点，比如接线的复杂、繁琐，故障排除不便，逻辑组态困难，生产需求的改变需要改变整个工艺过程，对调试带来不利影响。 　　随着煤矿生产向大型化、自动化、机械化以及深井开采的发展，采用稳定、可靠的PLC控制可以克服继电器控制的不利影响，确保绞车系统有序的运转。在后续的设计中将确定PLC控制方案，完成绞车PLC控制系统的软、硬件电路设计。 　　2.PLC控制方案的确定绞车系统具有装载、卸载、补车、调车、人员提升、特殊物料提升、检修等工作方式，并具有各种

4、电源指示、工作状态显示等功能。对于暗斜井绞车PLC控制系统来说，确定一个相对较好的控制方案不仅在硬件设备的安装还是在软件设计上都会带来许多方便，暗斜井提升系统在设计上、下水平控制时，需要将二者联合起来考虑，以便顺利实现上、下水平绞车控制系统之间以及其与提升系统间的通讯与联络，确保生产安全、可靠、高效率的运行。设计中控制方案有如下两种：单PLC控制此种方案是指仅在井口设置一台PLC用于处理各种信号，它对来自各行程限位开关、按钮信号如对打点、工作方式转换等进行实时处理，把闭锁节点提供给提升机控制系统

5、及绞车控制系统来实现闭锁关系。此种方案的优点在于结构简单、故障点少，缺点在于上、下水平的连接电缆芯数较多。双PLC控制方案。双PLC控制方案就是在井上安设一台PLC，在井下也安设一台PLC，上、下水平的PLC机通过电缆连接实现数据通信。此种控制方案与单PLC控制相比具有如下优点：结构严谨，响应速度快，上、下水平的连接电缆少，故障查找方便。其控制系统如图1： 图1PLC控制方案 　　比较两种控制方案可知，上、下水平PLC控制更符合实际需求，与单一PLC控制方案相比有更多的优点，所以在本次设计中采用

6、第二种控制方案。 　　3控制系统设计硬件设计绞车自动系统设计为PLC控制设计，根据分析知输入点数为23，输出点数为25，硬件选择西门子公司推出的S7-200CPU226，CPU226带7个扩展模块。其最大扩展至248路数字量I/O点，13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30KHZ高速计数器，2路独立的20KHZ高速脉冲输出，具有PID控制器，2个RS485通讯/编程口。具有PPI通讯协议，MPI通讯协议和自由方式通讯能力。 　　软件设计当装载车到位后按下提人按钮、提物按钮或检修按钮将将进行提

7、人、提物或检修操作。程序流程图如图2。 图2主程序流程图 结语 　　暗斜井绞车系统是保证暗斜井提升安全、稳定的运转的关键，随着矿业技术的不断发展，实现煤矿安全、可靠、高效率、高自动化、机械化的绞车作业也是迫在眉睫。在这一形势下，本文设计开发了基于PLC的矿井绞车自动控制系统，对比分析了两种控制方案，对系统硬件、软件进行设计，研究成果对煤矿的现代化生产具有积极的推动作用。 西山煤电西曲矿高青松