【正文】 第 二 章 控 制 系 統(tǒng) 方 案 論 證 與 選 擇 系 統(tǒng) 總 體 設 計 思 想 礦 井 提 升 機 信 號 系 統(tǒng) 的 控 制 系 統(tǒng) 我 們 在 對 礦 井 提 升 機 信 號 系 統(tǒng) 的 控 制 系 統(tǒng) 進 行 選 擇 之 前 先 了 解 一 下 其 組成 及 工 作 原 理 ： 礦 井 提 升 機 在 礦 山 、 建 筑 等 行 業(yè) 應 用 非 常 廣 泛 , 是 集 機 、電 于 一 體 的 大 型 復 雜 系 統(tǒng) 礦 井 提 升 機 是 礦 井 生 產(chǎn) 中 極 其 重 要 的 環(huán) 節(jié) , 是 礦井 生 產(chǎn) 的 關 鍵 的 設 備 之 一 。井 口 信 號 臺 功 能 ： 完 成 各 種 提 升 信 號 的 按 鈕 檢 測 、 顯 示 及 聲 音 提 示 ， 包括 運 人 、 運 物 、 檢 修 ， 水 平 聯(lián) 系 等 選 擇 按 鈕 ； 上 行 、 下 行 ， 滿 上 ， 滿 下 ， 停車 、 急 停 等 信 號 按 鈕 ， 完 成 水 平 及 井 下 各 種 信 號 的 閉 鎖 和 監(jiān) 控 。 它 具 有 以 下 功 能 ：信 號 顯 示 和 保 留 ： 提 升 點 信 號 的 點 數(shù) 和 提 升 中 段 名 稱 分 別 用 數(shù) 碼 管 顯 示 ，提 升 種 類 用 漢 字 顯 示 。 它 不 但 完 全 符 合 《 冶 金 礦 山 安 全 規(guī) 程 》 中 有 關 提 升 信 號的 各 項 規(guī) 定 ， 而 且 保 留 了 原 信 號 系 統(tǒng) 的 特 點 和 操 作 習 慣 ， 技 術 改 造 方 便 ， 功能 齊 全 。 (4) 由 于 信 號 稍 縱 即 逝 ， 操 作 人 員 的 精 力 必 須 高 度 集 中 ， 加 重了 工 人 的 負 擔 。 在 不 改 變 系 統(tǒng) 硬 件 的 前 提 下 ,僅 靠 改 變 PLC內 部 的 程 序 就 可 滿 足 用 戶 要求 。 有 效 地 解 決 了 信 號 系 統(tǒng) 中 的 遠 距 離 傳 輸 和 可 靠 性 問 題 。近 年 來 ,研 制 成 功 的 、 且 已 為 許 多 礦 山 實 際 應 用 的 PLC信 號 系 統(tǒng) ， 能 夠克 服 上 述 缺 點 。采 用 PLC控 制 的 電 控 系 統(tǒng) ,能 按 照 國 家 安 全 規(guī) 程 的 有 關 規(guī) 定 ， 來 設 計 電控 或 信 號 系 統(tǒng) 的 硬 件 和 軟 件 ， 并 可 對 系 統(tǒng) 進 行 顯 示 和 控 制 ,只 有 當 提 升 機 司機 和 信 號 人 員 都 嚴 格 按 規(guī) 定 程 序 進 行 操 作 無 誤 ,才 能 解 除 對 提 升 機 的 閉 鎖 。 提 升 機 房 的 信 號 顯 示 器 ,只 顯 示 由 井 口 總 信 號 工 轉 發(fā)的 信 號 點 數(shù) ， 井 口 和 各 中 段 的 信 號 顯 示 器 ， 既 顯 示 由 本 中 段 自 發(fā) 的 信 號 ， 又顯 示 井 口 轉 發(fā) 的 信 號 。 完 成 向 車 房發(fā) 送 信 號 的 功 能 ， 完 成 本 次 、 前 次 的 打 點 信 號 的 存 儲 。 礦 井 提 升 機 是 聯(lián) 系 礦 山 井 上 和 井 下 的 “ 咽 喉 ” 設 備 , 主 要 用 于 提 運 煤 炭 和 煤 研 石 、 運 送 物 料 、 提 升 人 員 和 設 備 。 兩 罐 位 信 號 部 一 致 或 誤 操 作 ，信 號 會 解 除 。 工 作 可 靠 性 差 ， 一 旦 控 制 或 閉 鎖 失 靈 ， 則 事 故 將不 可 避 免 。 各 部分 的 邏 輯 控 制 中 心 均 由 日 本 三 菱 公 司 生 產(chǎn) 的 PLC 所 構 成 。 方 案 二 和 三 的 控 制 系 統(tǒng) 都 比 較 安 全 、 可 靠 ， 且 能 夠 實 現(xiàn) 設 計 要 求 。 PLC發(fā) 展 到 今 天 ， 已 經(jīng) 形 成 了 大 、 中 、 小 各 種 規(guī) 模 的 系 列 化 產(chǎn) 品 。 如 注 塑 機 、 印 刷 機 、 訂 書 機 械 、 組 合 機 床 、 磨 床 、 包 裝 生 產(chǎn) 線 、 電鍍 流 水 線 等 。 數(shù) 據(jù) 處 理 一般 用 于 大 型 控 制 系 統(tǒng) ， 如 無 人 控 制 的 柔 性 制 造 系 統(tǒng) ； 也 可 用 于 過 程 控 制 系 統(tǒng) ，如 造 紙 、 冶 金 、 食 品 工 業(yè) 中 的 一 些 大 型 控 制 系 統(tǒng) 。 PLC的 工 作 方 式 是 掃 描 工 作 方 式 。 FX2N 系 列 基 本 單 元 種 類 FX2N 系 列 基 本 單 元 AD 電 源 DC 輸 入 繼 電 器 輸 出 晶 閘 管 輸 出 晶 體 管 輸 出輸 入 點 數(shù) 輸 出 點 數(shù) 輸 入 輸 出 總 點 數(shù)FX2N16MR001 FX2N16MT001 8 8 16FX2N32MR001 FX2N32MS001 FX2N32MT001 16 16 32FX2N48MR001 FX2N48MS001 FX2N48MT001 24 24 48FX2N64MR001 FX2N64MS001 FX2N64MT001 32 32 64FX2N80MR001 FX2N80MS001 FX2N80MT001 40 40 80FX2N128MR001 FX2N128MT00164 64 128FX 2N 性能規(guī)格 項目 規(guī)格 備注 運轉控制方法 通過儲存的程序周期運轉 I/O 控制方法 批次處理方法（當執(zhí)行 END 指令時） I/O 指令可以刷新 運轉處理時間 基本指令： μ s 應用指令： 至幾百 μ s 指令 編程語言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進梯形圖能生成 SFC 類型程序 程式容量 8000 步內置 使用附加寄存器盒可擴展到 16000 步 指令數(shù)目 基本順序指令： 27 步進梯形指令： 2 應用指令： 128 最大可用 298 條應用指令 I/O 配置 最大硬體 I/O 配置 256 ，依賴于用戶的選擇（最大軟件可設定地址輸入 256 、輸出 256 ） 一般 500 點 M0 到 M499 鎖定 2572 點 M384 至 M3071 輔助繼電器 （ M 線圈） 特殊 256 點 M8000 至 8255 一般 490 點 S0 至 S499 鎖定 400 點 S500 至 S899 初始 10 點 S0 至 S9 狀態(tài)繼電器 （ S 線圈） 信號報警器 100 點 S900 至 S999 100 毫秒 范圍： 0 至 秒 200 點 T0 至 T199 10 毫秒 范圍： 0 至 秒 46 點 T200 至 T245 1 毫秒保持型 范圍： 至 秒 4 點 T246 至 T249 定時器（ T ） 100 毫秒保持型 范圍： 0 至 秒 6 點 T250 至 T255 一般 16 位 范圍： 0 至 32767 數(shù) 200 點 C0 至 C199 類型：16 位上計數(shù)器 鎖定 16 位 100 點（子系統(tǒng)） C100 至 C199 類型：16 位上計數(shù)器 計數(shù)器（ C ） 一般 32 位 范圍： 2147483648 至 +32147483648 數(shù) 35 點 C200 至 C219 類型：32 位上/下計數(shù)器 鎖定 32 位 15 點 C220 至 C234 類型：32 位上/下計數(shù)器 單相 C235 至 C240 6 點 單相 c/w 起始 停止輸入 C241 至 C245 5 點 雙相 C246 至 C250 5 點 高速計數(shù)器（ C ） A/B 相 范圍： 2147483648+2147483648 數(shù) 一般規(guī)則：選擇組合計數(shù)頻率不 大于 20 注意所有的計數(shù)器都鎖定。 輸 出 有 啟 動 電 動 機 的 繼 電 器 ， 顯 示 各種 執(zhí) 行 信 號 的 指 示 燈 ， 以 及 用 到 一 些 聲 音 信 號 反 映 的 響 鈴 ， 故 障 報 警 用 的 蜂鳴 器 。 隨 著 計 算 機 控制 的 發(fā) 展 ， 工 廠 自 動 化 網(wǎng) 絡 發(fā) 展 得 很 快 ， 各 PLC廠 商 都 十 分 重 視 PLC的 通 信功 能 ， 紛 紛 推 出 各 自 的 網(wǎng) 絡 系 統(tǒng) 。 為 了 使 可 編 程 控 制 器 處 理 模 擬 量 ， 必 須 實 現(xiàn) 模 擬 量（ Analog） 和 數(shù) 字 量 （ Digital） 之 間 的 A/D轉 換 及 D/A轉 換 。 除 了 邏 輯 處 理 功 能 以 外 ， 現(xiàn) 代 PLC大 多 具 有完 善 的 數(shù) 據(jù) 運 算 能 力 ， 可 用 于 各 種 數(shù) 字 控 制 領 域 。 為 了 進 行 方 案 確 定 ， 我 們 首 先 看 一下 兩 者 的 區(qū) 別 ： PLC是 一 種 專 門 為 在 工 業(yè) 環(huán) 境 下 應 用 而 設 計 的 數(shù) 字 運 算 操 作 的 電 子 裝 置 。 各 部 分 之 間 的 信 號 經(jīng) 信 號 確 認 ， 直接 轉 發(fā) 到 PLC。 方 案 二 該 控 制 系 統(tǒng) 采 用 了 先 進 的 數(shù) 字 通 信 技 術 ,該 系 統(tǒng) 分 上 井 口 、 下 井 口 和 絞車 房 三 個 控 制 臺 ,各 控 制 臺 采 用 MCS89C51 單 片 機 作 CPU ,控 制 臺 通 過 單 片 機的 串 行 口 來 實 現(xiàn) 主 從 式 多 級 通 訊 ,系 統(tǒng) 以 上 井 口 控 制 臺 作 為 主 控 制 臺 ,下 井口 、 絞 車 房 控 制 臺 為 從 控 制 臺 。 需 重 新 進 行 信 號 聯(lián) 絡 。 礦 井 提 升 機 信 號 系 統(tǒng) 是 礦 井 提 升 機 的 重 要 組 成 部 分 ， 提 升 機 的運 行 全 靠 信 號 系 統(tǒng) 的 信 號 發(fā) 出 。井 下 信 號 臺 功 能 ： 完 成 各 種 信 號 的 按 鈕 檢 測 、 顯 示 及 聲 音 提 示 ， 包 括 工作 方 式 信 號 ， 工 作 執(zhí) 行 信 號 及 其 他 信 號 ； 完 成 本 水 平 各 種 信 號 的 閉 鎖 功 能 ，完 成 向 井 口 發(fā) 送 信 號 的 功 能 。信 號 顯 示 和 保 留 ： 提 升 點 信 號 的 點 數(shù) 和 提 升 中 段 名 稱 分 別 用 數(shù) 碼 管 顯 示 ,提 升 種 類 用 漢 字 顯 示 。 這 種 系 統(tǒng) 有 如 下 特 點 ：(1) 提 升 系 統(tǒng) 增 加 了 自 動 控 制 的 功 能 。 新 型 礦 井 提 升 機 信 號 裝 置 的 使 用 有 效 地 解 決 了 在 微 機 系 統(tǒng) 中 信 號 的 遠距 離 傳 輸 和 可 靠 性 問 題 。 WINCCAbstractMine hoist is the important equipment of transportation, it’s the links that throughout the mine. The reliability and accuracy of signal system of mine hoist is an important guarantee for the upgrading and safe transport.The pletion of the design is the signal system of mine hoist and configuration design. PLC control use of the design of technology, PLC system uses Mitsubishi FX2N series as the main controller, to contact the wellhead, bottom, and the engine room system. WINCC pleted configuration design, to achieve the top monitoring.The use of software programming signal contact PLC control not only improve the use of the signal transmission reliability and accuracy, but also has great flexibility and scalability. Without changing the system’s hardware, only change the program of PLC will meet user’s requirements. Effective solution to the signal system of longdistance transmission and reliability issues. Keywords: signal system of mine hoist。 使 用 編 程 軟件 實 現(xiàn) 信 號 的 聯(lián) 絡 。 (2信 號 之 間 、信 號 系 統(tǒng) 與 提 升 機 電 控 系 統(tǒng) 之 間 沒 有 聯(lián) 鎖 ， 井 口 總 信 號 工 和 司 機 的 操 作 不 受制 約 ， 很 容 易 因 誤 操 作 而 引 發(fā) 事 故 。 (3) 傳 統(tǒng) 的 繼