1 引言
副井提升機(jī)信號(hào)及綜合保護(hù)系統(tǒng),是副井提升系統(tǒng)的重要組成部分。該系統(tǒng)工作性能的優(yōu)劣,直接影響到提升機(jī)的安全運(yùn)行。某煤礦副井提升機(jī)分為兩套提升絞車，一套為雙罐籠提升-雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設(shè)人員上下橋臺(tái))及其它輔助作業(yè);另一套為帶平衡錘的單罐籠提升—雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設(shè)人員上下橋臺(tái))及其它輔助作業(yè)。原信號(hào)系統(tǒng)中的井口閉鎖信號(hào)及打點(diǎn)信號(hào)由于器件的老化等原因，動(dòng)作遲緩或誤動(dòng)作。同時(shí),可編程序控制器的高速發(fā)展和成熟應(yīng)用,也為副井提升信號(hào)系統(tǒng)的改造提供了良好的前提條件。因此，從滿足現(xiàn)場(chǎng)需要和操作方便靈活的角度出發(fā)，應(yīng)用可編程控制器對(duì)其進(jìn)行改造。
2 三菱FX_2N可編程控制器
三菱FX_2N系列可編程控制器是小型化，高速度，高性能的產(chǎn)品，是FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入出16~25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。它具有如下特點(diǎn):
l 系統(tǒng)配置既固定又靈活
在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16--256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。
l 備有可自由選擇，豐富的品種
可選用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。
可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇。
l 令人放心的高性能
程序容量:內(nèi)置800步RAM(可輸入注釋)可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16k步。
l 編程簡(jiǎn)單
本系統(tǒng)采用三菱的FX2N系列PLC實(shí)現(xiàn)上下井口的各種操作。上井口為FX_2N128MR，下井口為FX_2N80MR，車房為FX_2N48MR除緊停信號(hào)單獨(dú)外的各種操作及信號(hào)的處理均由可編程控制器完成
3 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)框圖如圖1所示，由車房顯示系統(tǒng)、上井口信號(hào)操作系統(tǒng)和下井口信號(hào)操作系統(tǒng)等三部分組成。
3.1 車房顯示系統(tǒng)
車房顯示系統(tǒng)主要完成提升過程中的各種信號(hào)顯示，包括提人、提物、急停、換層、檢修等的漢字顯示，快上、快下、慢上、慢下、停車等的漢字和數(shù)字顯示，三次提升信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字記憶，提升鉤數(shù)的累計(jì)顯示等等。對(duì)快上、快下、慢上、慢下、停車的五種信號(hào)同時(shí)具有與信號(hào)數(shù)字相對(duì)應(yīng)的音響信號(hào)，如打點(diǎn)信號(hào)為4，則對(duì)應(yīng)有四次音響信號(hào)。在緊急停車時(shí)具有上井口、下井口、車房的全線音響報(bào)警信號(hào)。
各種與絞車控制回路閉鎖的信號(hào)集中到車房顯示系統(tǒng)的控制柜中，再分別接入各控制回路，便于維護(hù)和檢修。
3.2 上井口信號(hào)操作系統(tǒng)
上井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能主要是根據(jù)提升任務(wù)的需要向車房發(fā)出相應(yīng)的打點(diǎn)信號(hào)及完成相應(yīng)功能的轉(zhuǎn)換，如提人、提物、換層、檢修等。根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求，在提升過程中，下井口的信號(hào)必須由上井口轉(zhuǎn)發(fā)，即每次提升開始，下井口首先向上井口發(fā)出打點(diǎn)信號(hào)，上井口再發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，并傳至車房，同時(shí)在操作面板上顯示相應(yīng)的數(shù)字和發(fā)出相應(yīng)次數(shù)的音響信號(hào)。如果上井口發(fā)出的信號(hào)與下井口不一致，信號(hào)將不能發(fā)出，操作面板上也相應(yīng)顯示和音響信號(hào)。但當(dāng)上井口下放人員時(shí)，不論下井口發(fā)出什么樣的提升信號(hào)，均服從于提人，即上井口可以將提人信號(hào)直接發(fā)至車房，實(shí)施提人操作。在本系統(tǒng)中不論是提人還是提物，只有提人、提物轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置選對(duì)，打點(diǎn)信號(hào)才有效。一旦信號(hào)正確發(fā)出，除緊急停車信號(hào)外，系統(tǒng)將閉鎖各種信號(hào)，確保提升的安全。當(dāng)需要換層時(shí)，只要將換層轉(zhuǎn)換開關(guān)置于換層位置，提升機(jī)將按照換層所設(shè)定的速度運(yùn)行。在系統(tǒng)檢修時(shí)，將檢修轉(zhuǎn)換開關(guān)置于檢修位置，此時(shí)提升機(jī)將按照檢修速度運(yùn)行。
上井口發(fā)出的各種信號(hào)均傳至車房，為司機(jī)提供開車信號(hào)。在提升信號(hào)沒有發(fā)出時(shí)，絞車開不了車。在信號(hào)系統(tǒng)中還設(shè)置了提升方向的閉鎖，絞車只能按正確的方向開車。
在系統(tǒng)中如果上下井口的閉鎖和操車信號(hào)異常，顯示屏上將出現(xiàn)相應(yīng)的閃光指示，以便及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。為了方便上下井口的聯(lián)絡(luò)，系統(tǒng)中設(shè)置了聯(lián)絡(luò)信號(hào)操作按鈕，通過此按鈕實(shí)現(xiàn)各種聯(lián)絡(luò)。
當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)的PLC檢修或故障時(shí)，本系統(tǒng)可以通過設(shè)置的備用信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出各種開車信號(hào)，確保提升系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3.3 下井口信號(hào)操作系統(tǒng)
下井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能基本與上井口信號(hào)操作系統(tǒng)的功能一樣，不同之處在于:
(1) 下井口的信號(hào)只能傳至上井口，而不能直接發(fā)至車房。
(2) 當(dāng)下井口發(fā)出提人信號(hào)時(shí)，上井口只能發(fā)出提人信號(hào)。
當(dāng)需要緊急停車時(shí)，上下井口均可通過緊急停車開關(guān)，發(fā)出全線緊停聲光信號(hào)。