一种基于S72300的新型煤矿操车系统

张 龙,王 磊

一种基于S72300的新型煤矿操车系统

张 龙,王 磊

(淮南矿业集团丁集煤矿绞车队,安徽凤台 232100)

丁集煤矿副井操车系统,机械结构配套简化,推车机、摇台、阻车器、安全门全部实现集中液压驱动,行程限位与传动机构一体化,电控操作智能化,机电液溶为一体,能够适应矿井上下恶劣的使用环境,完成各种条件下机械化自动操车的要求。

煤矿;操车;机电一体化

0 引言

该操车系统是我矿技术人员和河北唐山开诚公司联合设计开发的,在采运设备的机械化与自动化的基础上,使用S7-300系列PLC取代传统的继电器控制,简化了控制系统的结构,形成机电液一体化,实现煤矿副井操车系统的机电一体化。全系统机械结构配套简化,推车机、摇台、阻车器、安全门全部实现集中液压驱动,行程限位与传动机构一休化,电控操作智能化,机电液溶为一体,能够适应矿井上下恶劣的使用场合,完成各种条件下机械化自动操车的要求。

1 操车系统组成及主要特点

111 机械部分

操车系统:组链式推车机、摇台、阻车器、安全门、钥轨、铺板等。

调车系统:驱动装置、推头、改向轮、张紧装置、托绳轮、轨道、阻车器等。

112 液压部分

包括集中控制液压站、管路、液压油缸、液压马达等。113 电控部分

包括操车电控、操车信号、监控系统等。

114 操车系统的主要特点

系统设有人工优先自动方式和单动方式,推车机具有多功能、高强度、高可靠、结构简单、极少维护等特点。可进罐推车、可调车。在装罐的过程中,操作司机可以随时改变推车速度,从而有效的减轻冲击、振动和噪音,延长设备使用寿命,避免矿车掉道等故障。液压系统压力和流量采用模拟量控制,实现了系统的压力、流量动态连续可调。

2 操车供电单元

上井口单、双罐操车电源分别来自车房低压柜,电压为AC220V,开关在上井口单、双罐打点室配电柜内;下井口操车电压为AC127V,如图1所示。I回路从井下中央变电所馈电开关1-1引至副井下井口打点硐室内DJ07-64馈电开关,II回路是从中央变电所馈电开关2-1引至打点硐室DJ07-72馈电开关,再通过串电源接到DJ08-80照明综保,变为AC127V,由DJ08-80照明综保提供单、双罐绞车的操车电源。

3 操车电控单元

311 电控系统构成及功能

系统由PLC、操作界面、现场设备工作状态检测装置和液压站控制等构成。PLC控制系统采用模块化设计,选用小型PLC控制推车机、摇台、阻车器,独立完成推车机控制功能。与系统联网运行,提高了系统的灵活性、可靠性,减小了系统投资。在现场操作室设置操控界面,液晶显示屏上可以动态显示操车系统中各设备的工作状态,并可对系统进行操控。以形象化的图形来显示各设备的状态。本系统与原井筒信号相互独立,互不影响,能向原信号系统输出必要的信号。

操车电控系统由控制台、防爆箱及磁力驱动器等构成,井口操车控制台为矿用隔爆兼本质安全型控制箱,控制面板上有控制按钮、信号显示灯,内置可编程序控制器,接收操车位置传感器信号。井口防爆箱外接矿用交流电源,通过内置24V直流开关电源给井口操车控制台内的PLC以及控制电路供电,连接液压站电磁阀控制油路通断变换,与提升信号控制单元连接,便于实现操车运行和绞车运行之间的安全闭锁。磁力驱动器相当于驱动液压站2个油泵的电机的开关,通过其特殊的机械结构实现通、断电时的防爆、隔爆,由井口操车控制台信号控制防爆箱内的继电器通断电开关控制。

312 安全门阻车器动作的闭锁

在进入操车工作状态时,要求安全门、阻车器、摇台动作实现闭锁。安全门与阻车器之间的闭锁关系是:安全门打开后,阻车器方能打开;阻车器关闭后,安全门方能关闭。罐笼到位,驱动操车动作,只有在安全门开到位,传感器接通,对应程序中的常开触点闭合,阻车器才能打开;阻车器关到位后,常开触点闭合,安全门关动作才能进行。

图1 操车电源结构图

4 结语

该套操车系统使用S7-300系列PLC取代传统的继电器控制,简化了控制系统的结构,在电控系统软件中设计了闭锁电路,信号工按要求触发控制面板上的相应按钮即可完成工作,降低了操作难度,避免了误操作,大大提高了系统的安全性及生产过程的自动化程度,同时也减轻了劳动强度,改善了劳动条件。实际运行表明,该系统性能稳定,完全满足了矿井生产的需要,为矿井今后的长远发展奠定了坚实基础。

[1] 李长久.PLC原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2] 施利春,李伟.西门子PLC操作实训[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3] 居荣.矿用操车电控技改中PLC的应用[J].煤炭技术,2001(01).

[4] 王延林,张继伟.超化煤矿副井提升操车系统技术改造[J].煤矿机械,2005(06).

责任编辑:訾兴建

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张龙(19822),男,安徽淮北人,淮南丁集煤矿助理工程师。