【正文】 量范圍寬、功耗低、使用壽命長等特點。可以實現(xiàn)井下瓦斯?jié)舛鹊膶崟r測量就地顯示和超限聲光報警等功能，并且能夠連續(xù)自動地將井下瓦斯?jié)舛绒D(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號輸送給關(guān)聯(lián)設(shè)備。本文選用GJG10H型智能紅外甲烷傳感器。5%測量值X106響應(yīng)時間≦35S續(xù)表42報警方式間歇式聲光交替斷電點連續(xù)可調(diào)，報警方式斷續(xù)聲，光報警防爆型式ExibdⅠ輸出信號頻率2001000Hz,0200Hz,515Hz 電流15MA,420MA工作電壓DC（9~24V）工作電流≦80mA DC18V外形尺寸28018068mm通氣流量200mL/min（1） 輸入輸出特性一氧化碳傳感器其電流輸出大小與氣體的濃度線性關(guān)系，其特性曲線如下圖47所示。4X1064177。下圖46為KGA3型一氧化碳傳感器外形圖。傳感器能夠?qū)崟r地測量并且顯示礦井下的一氧化碳濃度，而且根據(jù)濃度值的大小產(chǎn)生聲光報警信號，并且輸出與一氧化碳濃度相對應(yīng)的模擬信號。本文選用KGA3型一氧化碳傳感器。但本文采用指針手輪調(diào)速，這種調(diào)速比較方便，便于控制。 （i=42100）：（4）調(diào)速方式主要有：手輪調(diào)速：分快慢手輪、指針手輪調(diào)速；配直角器調(diào)速；電動調(diào)速。 （i=）：40200r/min m ⑩變速范圍： 轉(zhuǎn) 矩：⑨技術(shù)參數(shù)： ⑦在允許負(fù)載的情況下，調(diào)定的轉(zhuǎn)速恒定。⑤同軸結(jié)構(gòu)：輸入軸、輸出軸同向旋轉(zhuǎn)，體積小，重量輕。③調(diào)速精度高：調(diào)速精度為1—。（3）性能特點①高強度：在加沖擊負(fù)載或機器逆轉(zhuǎn)時，本機性能可靠，能精確傳動，無后座力。當(dāng)壓緊的主動輪裝置運轉(zhuǎn)時，行星摩擦輪就作純滾動，由于固定環(huán)和調(diào)速凸輪不動，因此行星輪在自轉(zhuǎn)的同時也做公轉(zhuǎn)，通過行星摩擦輪的中心軸及滑塊軸承（5）而帶動行星架（2）轉(zhuǎn)動。其基本結(jié)構(gòu)如下圖45所示圖45MB系列無級變速機基本結(jié)構(gòu)圖（2）工作變速原理帶錐度的主動輪（12）和壓盤（13）被一組蝶形彈簧（14）壓緊，輸入軸（15）和主動輪用平鍵聯(lián)接，組成壓緊 主動輪裝置。一般的減速機有斜齒輪減速機(包括平行軸斜齒輪減速機、蝸輪減速機、錐齒輪減速機等等)、行星齒輪減速機、擺線針輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、行星摩擦式機械無級變速機等等。其作用是：降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。推動器斷電時，主彈簧的力將制動瓦壓緊于機構(gòu)的制動輪上使機構(gòu)停止運動。15176。制動閘塊選用在制動時不會引起爆炸和燃燒的材料制成，其材料性能符合MT113的規(guī)定、參數(shù)如下：電力液壓塊式制動器型號： BYWZ3B160/25防爆電液推動器： YT125ZB/4制動力矩： 下圖43為YWZ3系列電力液壓塊式制動器外形圖。制動器的選型：制動器選用電力液壓塊式制動器，性能安全可靠，制動平穩(wěn)，動作頻率高，主要擺動較點設(shè)有自潤滑軸承，傳動效力高，壽命長，在使用過程中無需潤滑，廣泛用于起重、冶金、礦山、港口、碼頭、建筑機械等機械驅(qū)動裝置的減速或停車制動。⑤ 考慮輸送機經(jīng)濟性，性能要求越好，投資價格越高。③ 輸送機帶速，當(dāng)輸送機帶速高時，應(yīng)選用可控制動器，或者選用液力或液壓制動器先實現(xiàn)降速，速度降低以后，再加制動閘進行定車制動。圖43主電路圖（1）制動器的選型原則：① 考慮輸送機的工作重要性，當(dāng)輸送機工作場所十分重要時，如主運輸輸送機，應(yīng)重點考慮可靠性配置，才采用液粘制動加盤閘制動器，實現(xiàn)雙保險。如圖43所示，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）啟動按鈕SB0（SB1），接觸器KMKM2與時間繼電器KT的線圈同時得電，KMKM2的主觸點閉合，電動機定子繞組經(jīng)自耦變壓器接至電源減壓啟動。根據(jù)上述情況本文選擇自耦減壓啟動方式，這種啟動方式主要用于較大容量的電動機，以減小啟動電流對電網(wǎng)的影響。⑤變頻器：變頻器是現(xiàn)代電動機控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高，控制功能最全、控制效果最好的電機控制裝置，它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設(shè)備時。④軟起動器：這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實現(xiàn)電動機的調(diào)壓起動，主要用于電動機的起動控制，起動效果好但成本較高。③YΔ 起動：適用于無載或者輕載起動的場合。②自耦減壓啟動：利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要，又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。①全壓直接啟動：優(yōu)點是操縱控制方便，維護簡單，而且比較經(jīng)濟。綜合考慮選擇電動機型號為Y200L6籠型三相異步電動機。其大小分別為η1=，=，=，=，=，=。②當(dāng)下放側(cè)滿員而上升側(cè)無人時：（制動運行狀態(tài)）線路運行阻力：= （45）= （46）各點張力：==14406N ===+= ==（3）電動機功率的計算與選擇圖42傳動方案①選擇電動機選擇電動機類型選用Y型籠型三相異步電動機。（2）牽引鋼絲繩張力的計算[７] 圖41架空乘人裝置力學(xué)模型最小點張力的計算： （41）式中：——最小張力點的張力，N；C——鋼絲繩的繞度系數(shù)，取C=1000；——預(yù)選牽引鋼絲繩的每米質(zhì)量 ㎏／m；g——重力加速度，g=；=14406N。④驅(qū)動輪繩槽與牽引鋼絲繩間的摩擦系數(shù)：μ=。② 設(shè)吊椅間距為：＝１２ｍ。鋼絲繩的運行速度：V=。（1）計算說明已知參數(shù)：巷道斜長：L=500m 巷道坡度：α=15176。故采用松下公司的FP1C72系列可編程邏輯控制器，F(xiàn)P1系列的C72可編程邏輯控制器共有40個輸入點和32個輸出點，共72個I/O點，輸入寄存器為X0—X27輸出寄存器為Y0—Y1F，有內(nèi)置時鐘。追求軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化。通訊接口和智能模塊； 處理模擬量；發(fā)展方向： PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說有半導(dǎo)體的地方就有PLC 。PLC各種按鈕傳感器保護開關(guān)減速機數(shù)碼管顯示器制動器語音箱主電機鋼絲繩圖31猴車電控系統(tǒng)組成框架4硬件系統(tǒng)的設(shè)計 PLC的選型（1）PLC簡介PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。（3）傳感器：本設(shè)計通過在礦井安裝CO傳感器和CH4傳感器并連接PLC控制回路，當(dāng)濃度超標(biāo)時，傳感器就給控制系統(tǒng)一個井內(nèi)氣體偏高的信號并發(fā)出警報，使電機反轉(zhuǎn)，即使猴車返回上水平面。其主要目標(biāo)是實現(xiàn)在異地共同控制同一臺電機的運行和停止。系統(tǒng)框架如圖31所示。具有數(shù)碼顯示功能，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，給出相應(yīng)的故障位置提示，極大方便了用戶對設(shè)備的維護和維修。3猴車控制系統(tǒng)架空乘人裝置系統(tǒng)具有設(shè)備電氣互鎖，電機失壓、短路、過載保護，張緊保護，沿途緊急停車閉鎖等較為全面的安全保護功能。比較得出PLC有明顯的優(yōu)越性。采用這種控制方式具有可靠性高、程序簡單、設(shè)備便于維護和維修，電路連接方便，一次性投資小等優(yōu)點。氣體傳感器的任務(wù)是檢測礦井內(nèi)有毒氣體的濃度，通過氣體傳感器反饋信號給控制電路一個氣體濃度偏高的信號，輸出給電機一個反轉(zhuǎn)的控制信號。架空乘人裝置按驅(qū)動方式可分為機械傳動和液壓驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，其主要控制方式有：（1）純繼電器控制方式這是猴車電控過去常用的一種控制方式，這種控制方式存在很多的缺點：當(dāng)保護開關(guān)增多時線路變得很復(fù)雜，而且不便于接線，設(shè)計困難，維修困難，安全性差，觸點多，也不能顯示各種保護。如制動器未能松閘，主電機不能啟動，從而達到保護主電機的目的。機頭、機尾越位保護：機頭和機尾分別有越位行程開關(guān)，當(dāng)?shù)V工乘坐吊椅上井或下井進入機頭或機尾的禁止部位點時，由越位保護裝置給控制系統(tǒng)一個越位的信號，系統(tǒng)自動停機并發(fā)出故障報警聲，同時顯示窗口顯示相應(yīng)的故障。③煤礦安全報警系統(tǒng)：當(dāng)?shù)V井內(nèi)的一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）的氣體濃度高于安全標(biāo)準(zhǔn)濃度時，由CO傳感器和CH4傳感器給控制系統(tǒng)一個井內(nèi)有毒氣體超標(biāo)的信號，使電機反轉(zhuǎn)，使猴車返回礦井地面并發(fā)出警報。當(dāng)?shù)跻芜^擺到一定高度時，車觸動此開關(guān)動作，候車自動停車。當(dāng)巷道內(nèi)有緊急情況時，在沿線的任意一個地方拉動該鋼絲繩，相應(yīng)的急停拉線開關(guān)將給控制系統(tǒng)一個急停信號，架空乘人裝置將自動停止運行，同時顯示窗將顯示觸動此開關(guān)的相應(yīng)位置。（3）完善的系統(tǒng)保護、報警功能。若過載，則重錘上升到達上限限定高度，觸動鋼絲繩張緊保護開關(guān)動作，架空乘人索道自動停車。當(dāng)?shù)?聲預(yù)警時，猴車啟動開始運行， 5秒后播放MP3。（2）保證工人的生命和財產(chǎn)安全是企業(yè)能夠正常生產(chǎn)的基本保證，而在礦井中最常見的就是瓦斯爆炸，瓦斯中最主要的成分就是一氧化碳和甲烷，%、4%時，就易引起瓦斯爆炸。（1）猴車作為一個煤礦輔助運輸機械裝備，在國內(nèi)絕大部分驅(qū)動方式為機械傳動，液壓驅(qū)動方式使用的不多，并且主要應(yīng)用在巷道比較空曠的場合；而在國外大多采用比較先進的液壓驅(qū)動技術(shù)，并且非常適應(yīng)煤礦井下的小斷面巷道以及起重運輸不便的場合。本文主要是針對猴車電控系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)要求，設(shè)計出滿足要求的猴車控制系統(tǒng)，對架空乘人裝置、PLC、氣體傳感器進行選型和計算，解決實際使用中容易出現(xiàn)的問題，根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計出能滿足控制要求的控制電路、流程圖以及控制程序。本次研究的主要內(nèi)容是基于PLC控制一臺驅(qū)動電機運行的煤礦運人猴車控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)主要由PLC、顯示器、氣體傳感器等組成。液壓驅(qū)動方式可以同時滿足高速和低速兩種形式的運行，高速運行時無需