【文章內(nèi)容簡介】 后 ， 不 需 改 變 信 號 系 統(tǒng) 的硬 件 ， 只 需 修 改 原 有 程 序 就 可 滿 足 新 的 要 求 。新 型 礦 井 提 升 機(jī) 的 信 號 系 統(tǒng) ， 大 體 上 可 分 為 信 號 輸 入 、 信 號 輸 出 及 保 護(hù)環(huán) 節(jié) 三 大 部 分 。 PLC 信 號 系 統(tǒng) 是 在 原 有 信 號 系 統(tǒng) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 加 入 控 制 核 心PLC 及 相 應(yīng) 裝 置 ， 將 老 系 統(tǒng) 的 點 信 號 送 入 PLC 輸 入 端 ， 經(jīng) 處 理 輸 出 各 種 指令 或 保 護(hù) 信 號 。 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 。 提 升 機(jī) 房 的 信 號 顯 示 器 ,只 顯 示 由 井 口 總 信 號 工 轉(zhuǎn) 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(zhuǎn) 發(fā) 的 信 號 。 這 些 顯 示 均 一 直 保 留 到 相 應(yīng) 的 提 升 過 程 結(jié) 束 ， 避 免 了信 號 的 誤 認(rèn) 和 誤 傳 。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 。 提 升 機(jī) 房 的 信 號 顯 示 器 ， 只 顯 示 由 井 口 總 信 號 工 轉(zhuǎn) 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(zhuǎn) 發(fā) 的 信 號 。 這 些 顯 示 均 一 直 保 留 到 相 應(yīng) 的 提 升 過 程 結(jié) 束 ， 避 免 了信 號 的 誤 認(rèn) 和 誤 傳 。信 號 閉 鎖 ： 當(dāng) 井 口 總 信 號 工 根 據(jù) 提 升 作 業(yè) 的 需 要 ,同 意 罐 籠 在 某 中 段 工作 時 ,只 有 在 該 中 段 發(fā) 出 開 車 信 號 后 ,井 口 總 信 號 工 才 能 向 提 升 機(jī) 房 轉(zhuǎn) 發(fā) 出 工作 信 號 。 否 則 ,即 使 中 段 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) 轉(zhuǎn) 到 去 向 井 口 的 位 置 ,井 口 總 信 號 工 也 無 法向 提 升 機(jī) 房 發(fā) 出 開 車 信 號 ,實 現(xiàn) 了 罐 位 自 鎖 。 同 時 ,自 發(fā) 信 號 一 經(jīng) 發(fā) 出 ,系 統(tǒng)自 動 閉 鎖 ,后 面 續(xù) 發(fā) 的 信 號 無 效 ,實 現(xiàn) 了 信 號 自 鎖 。 此 外 ,系 統(tǒng) 還 具 備 程 序 閉鎖 ,上 下 行 信 號 閉 鎖 、 信 號 系 統(tǒng) 與 提 升 機(jī) 電 控 系 統(tǒng) 間 的 閉 鎖 等 功 能 ?？?之 ,PLC 電 控 系 統(tǒng) 不 僅 大 大 增 加 了 安 全 保 護(hù) 功 能 ,而 且 安 全 可 靠 ,操 作方 便 ,維 修 容 易 ,值 得 大 力 推 廣 。 功 能本 次 設(shè) 計 的 功 能 包 括 車 房 信 號 臺 、 井 口 信 號 臺 、 井 下 信 號 臺 三 部 分 的 各自 功 能 以 及 它 們 之 間 的 相 互 聯(lián) 絡(luò) ：車 房 信 號 臺 功 能 ： 井 口 、 井 下 提 升 信 號 的 數(shù) 字 顯 示 及 文 字 顯 示 。 包 括 運 人 、運 物 、 檢 修 等 工 作 方 式 的 燈 光 顯 示 信 號 ， 上 行 、 下 行 ， 滿 上 ， 滿 下 ， 停 車 ，急 停 等 工 作 執(zhí) 行 信 號 的 燈 光 和 數(shù) 顯 信 號 。 存 儲 井 口 信 號 臺 本 次 、 前 次 的 打 點信 號 。 在 極 短 的 時 間 內(nèi) 響 應(yīng) 井 口 信 號 臺 發(fā) 出 的 指 令 ,控 制 絞 車 的 運 行 或 停 止 。完 成 急 停 信 號 對 安 全 回 路 的 閉 鎖 、 停 車 信 號 ,閉 鎖 等 內(nèi) 容 。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 。 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 。 語 言 報 警 功 能 。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 。 完 成 對 信 號 的 存 儲 記 憶 功 能 。 設(shè) 計 簡 介現(xiàn) 實 生 活 中 的 礦 井 有 多 個 灌 位 ， 就 像 電 梯 的 運 行 環(huán) 境 一 樣 ， 各 個 灌 位 就像 每 個 樓 層 ， 車 房 信 號 臺 可 以 顯 示 提 升 機(jī) 所 在 的 具 體 灌 位 。 但 在 本 次 設(shè) 計 中 ，喬 老 師 在 給 我 布 置 設(shè) 計 任 務(wù) 時 將 問 題 簡 單 化 了 ， 他 只 讓 我 做 兩 個 灌 位 ： 井 口 、井 底 。 而 且 故 障 報 警 也 只 規(guī) 定 了 三 個 ： 過 電 流 報 警 ， 過 電 壓 報 警 提 升 機(jī) 故 障報 警 。該 信 號 系 統(tǒng) 的 關(guān) 鍵 是 信 號 聯(lián) 絡(luò) ， 在 井 底 信 號 臺 只 能 進(jìn) 行 按 鈕 輸 入 操 作 ，車 房 信 號 臺 只 能 顯 示 輸 出 結(jié) 果 ， 井 口 信 號 臺 既 能 輸 入 又 能 進(jìn) 行 信 號 轉(zhuǎn) 發(fā) ， 在各 自 灌 位 只 能 進(jìn) 行 一 些 特 定 的 操 作 ， 例 如 在 井 口 只 能 進(jìn) 行 井 口 發(fā) 灌 ， 要 灌 ，下 行 等 操 作 。 若 操 作 不 正 常 或 誤 操 作 ， 信 號 將 解 除 ， 不 能 發(fā) 送 出 去 ， 只 能 是井 底 、 井 口 信 號 一 致 且 無 誤 時 ， 才 能 在 井 口 進(jìn) 行 信 號 確 認(rèn) ， 而 后 信 號 轉(zhuǎn) 發(fā) 出去 。 （ 注 ： 運 行 時 安 全 門 打 開 時 信 號 發(fā) 不 出 去 ， 一 切 信 號 將 解 除 。 ） 設(shè) 計 中 我 用 了 指 示 燈 、 響 鈴 、 蜂 鳴 器 作 為 輸 出 顯 示 。 用 不 同 聲 次 的 響 鈴分 別 代 表 上 行 、 下 行 、 慢 上 、 慢 下 。 同 時 代 表 各 自 運 行 的 指 示 燈 亮 ， 并 且 有文 字 顯 示 （ 文 字 注 釋 在 指 示 燈 的 下 面 ， 燈 亮 時 文 字 即 顯 示 出 來 ） 。 報 警 時 蜂鳴 器 響 ， 且 代 表 不 同 故 障 的 各 自 故 障 指 示 燈 亮 ， 同 樣 有 輸 出 文 字 顯 示 。 由 于在 設(shè) 計 中 除 了 電 流 檢 測 、 電 壓 檢 測 兩 個 模 擬 量 輸 入 外 其 余 的 全 是 數(shù) 字 量 （ 開關(guān) 量 ） ， 因 此 信 號 采 集 非 常 簡 單 ， 可 直 接 由 開 關(guān) 量 送 給 PLC， 電 流 和 電 壓 的信 號 由 電 量 變 送 器 （ 再 加 個 模 擬 塊 ） 傳 送 給 PLC。 圖 12提 升 系 統(tǒng) 平 臺 原 理 圖第 二 章 控 制 系 統(tǒng) 方 案 論 證 與 選 擇 系 統(tǒng) 總 體 設(shè) 計 思 想 礦 井 提 升 機(jī) 信 號 系 統(tǒng) 的 控 制 系 統(tǒng) 我 們 在 對 礦 井 提 升 機(jī) 信 號 系 統(tǒng) 的 控 制 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 選 擇 之 前 先 了 解 一 下 其 組成 及 工 作 原 理 ： 礦 井 提 升 機(jī) 在 礦 山 、 建 筑 等 行 業(yè) 應(yīng) 用 非 常 廣 泛 , 是 集 機(jī) 、電 于 一 體 的 大 型 復(fù) 雜 系 統(tǒng) 礦 井 提 升 機(jī) 是 礦 井 生 產(chǎn) 中 極 其 重 要 的 環(huán) 節(jié) , 是 礦井 生 產(chǎn) 的 關(guān) 鍵 的 設(shè) 備 之 一 。 礦 井 提 升 機(jī) 是 聯(lián) 系 礦 山 井 上 和 井 下 的 “ 咽 喉 ” 設(shè) 備 , 主 要 用 于 提 運 煤 炭 和 煤 研 石 、 運 送 物 料 、 提 升 人 員 和 設(shè) 備 。 提 升 系 統(tǒng)的 工 作 任 務(wù) 是 安 全 、 快 速 、 可 靠 、 高 效 地 完 成 提 升 運 輸 任 務(wù) , 而 安 全 運 行是 最 重 要 的 。 礦 井 提 升 機(jī) 信 號 系 統(tǒng) 是 礦 井 提 升 機(jī) 的 重 要 組 成 部 分 ， 提 升 機(jī) 的運 行 全 靠 信 號 系 統(tǒng) 的 信 號 發(fā) 出 。 該 系 統(tǒng) 工 作 的 關(guān) 鍵 是 信 號 如 何 聯(lián) 絡(luò) 。 礦 井 提 升 機(jī) 的 信 號 系 統(tǒng) 包 括 聲 、 光 信 號 。 輔 助 信 號 、 電 話 等 。 信 號種 類 一 般 有 ： 工 作 執(zhí) 行 信 號 提 升 去 向 信 號 罐 位 信 號 、 提 升 機(jī) 種 類 信 號 、 檢 修信 號 、 故 障 信 號 、 聯(lián) 絡(luò) 信 號 等 。 首 先 我 們 應(yīng) 清 楚 提 升 機(jī) 給 信 號 系 統(tǒng) 的 信 號 以及 提 升 機(jī) 從 信 號 系 統(tǒng) 所 得 到 的 信 號 ,由 此 而 進(jìn) 行 各 種 操 作 。圖 21 控 制 系 統(tǒng) 內(nèi) 容 系 統(tǒng) 總 體 設(shè) 計 本 設(shè) 計 以 某 礦 山 提 升 機(jī) 信 號 系 統(tǒng) 工 程 實 例 基 礎(chǔ) 。 信 號 系 統(tǒng) 有 保 護(hù) 系 統(tǒng) 、信 號 系 統(tǒng) 、 和 信 號 輸 入 。 信 號 系 統(tǒng) 有 功 能 信 號 （ 運 人 、 運 物 、 運 礦 、 檢 修 、上 行 、 下 行 ） ， 罐 籠 去 向 （ 井 口 、 井 底 ） ， 罐 位 （ 井 口 、 井 底 ） 。 注 ： 本 設(shè) 計罐 位 不 包 括 井 下 各 中 段 ， 只 有 井 口 、 井 底 兩 罐 位 。 如 21 圖 所 示 。 設(shè) 計 內(nèi) 容 包 括 三 大 部 分 ： 井 口 信 號 臺 、 井 底 信 號 臺 、 以 及 車 房 信 號 臺 。系 統(tǒng) 設(shè) 計 要 求 能 實 時 反 映 提 升 機(jī) 的 各 種 狀 態(tài) 及 罐 位 。 且 井 口 井 底 的 輸 出 一 致經(jīng) 信 號 確 認(rèn) 后 ， 方 可 發(fā) 送 信 號 到 車 房 信 號 臺 。 兩 罐 位 信 號 部 一 致 或 誤 操 作 ，信 號 會 解 除 。 不 能 發(fā) 送 。 需 重 新 進(jìn) 行 信 號 聯(lián) 絡(luò) 。 控 制 系 統(tǒng) 方 案 論 證 與 選 擇 根 據(jù) 上 述 工 藝 介 紹 及 設(shè) 計 要 求 ， 要 完 成 任 務(wù) 有 多 種 選 擇 方 案 ， 可 以 由 各種 控 制 繼 電 器 和 主 令 開 關(guān) 構(gòu) 成 ， 它 的 突 出 特 點 是 “點 信 號 ”（ 電 鈴 震 響 或 指示 燈 明 滅 的 次 數(shù) ） 來 代 表 各 種 提 升 信 號 。 各 提 升 中 段 的 點 信 號 直 接 傳 送 到 井口 總 信 號 房 ， 再 由 井 口 總 信 號 工 轉(zhuǎn) 發(fā) 到 提 升 機(jī) 房 。 也 可 以 采 用 單 片 機(jī) 作 為 主控 制 系 統(tǒng) 。 控 制 臺 通 過 單 片 機(jī) 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 。 也 可 以 采 用PLC作 為 信 號 系 統(tǒng) 的 控 制 系 統(tǒng) ， 可 在 井 口 、 井 底 、 車 房 信 號 臺 給 用 一 個 PLC亦 可 以 只 在 井 口 使 用 PLC， 原 理 和 使 用 繼 電 器 的 一 樣 ， 都 通 過 井 口 信 號 工 的信 號 確 認(rèn) 以 及 轉(zhuǎn) 發(fā) ， 完 成 信 號 系 統(tǒng) 的 功 能 。 方 案 一 采 用 繼 電 器 和 主 令 開 關(guān) 構(gòu) 成 主 回 路 。 采 用 點 信 號 來 代 表 各 種 提 升 信 號 。例 如 以 一 長 點 表 示 要 罐 ,一 長 兩 短 表 示 上 行 ,一 長 三 短 表 示 下 行 ,兩 短 表 示 提物 ,三 短 表 示 提 人 等 等 。 這 種 信 號 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 操 作 方 便 ,但 存 在 如 下 缺 點 : (1) 由 于 無 法 保 留 和 復(fù) 現(xiàn) 點 數(shù) ,所 以 信 號 識 別 全 憑 操 作 者 的 聽 覺 和 視 覺 ,容易 造 成 信 號 的 誤 認(rèn) 和 誤 傳 ,因 信 號 的 誤 認(rèn) 和 誤 傳 而 導(dǎo) 致 的 提 升 事 故 屢 見 不 鮮 。 (2) 信 號 之 間 、 信 號 系 統(tǒng) 與 提 升 機(jī) 電 控 系 統(tǒng) 之 間 沒 有 聯(lián) 鎖 ,井 口 總 信號 工 和 司 機(jī) 的 操 作 不 受 制 約 ,很 容 易 因 誤 操 作 而 引 發(fā) 事 故 。 (3) 聲 光 信 號 一 瞬 即 逝 ,無 據(jù) 可 查 ,一 旦 發(fā) 生 事 故 ,給 事 故 分 析 帶 來 困 難 ,很難 找 出 真 正 的 事 故 原 因 ,致 使 同 類 事 故 重 復(fù) 發(fā) 生 。 (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