矿山斜井提升系统PLC 控制方案研究
2022-06-09
江善清 JIANG Shan-qing
（山钢集团山东金岭矿业技术中心，淄博255081）
（Technology Center of Shandong Jinling Mining Co.，Ltd.，Shandong Iron & Steel Group，Zibo 255081，China）
摘要：在矿山的提升运输系统运用PLC控制技术，力求实现设备设施安全可靠、精准控制，达到设备设施的本质安全，提升运行效率。
Abstract： Use PLC control system in the hoisting transportation system of the mine to achieve the safe and reliable， precise control of equipment and facilities and achieve the essence safety of equipment and facilities and improve efficiency.
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关键词 ：安全门；编码器；矿山斜井
Key words： emergency exit；encoder；mine inclined shaft
中图分类号：TD534 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0158-02
作者简介：江善清（1983-），男，山东菏泽人，副主任工程师，中级 职称，研究方向为电气及其自动化。
0 引言
提升是矿山生产的重要环节，提升机是矿井的咽喉，为保证矿山生产和人员的安全，提升系统必须安全可靠运行。目前PLC控制技术在矿井提升电控系统中得到广泛的推广与应用，逐步取代了TKD等老的电控系统。可编程序控制器的的应用，简化了系统的设计，同时也对维修人员提出了更高的要求。现就斜井提升中安全门、捕车绳网的自动控制的设计和现场应用实例入手，探讨S7-300在提升系统的应用。
1 项目的提出
图纸资料如图1所示。
2 研究与实施方案
2.1 外部需接入PLC的输入点
①安全门上方距安全门60m处的位置开关信号。
②安全门上方距安全门5m处的位置开关信号。
③安全门开启的到位开关信号（用于保护）。
2.2 PLC对外部输出点
①安全门开启指令输出。
②安全门关闭指令输出。
③PLC的输入输出点都要经过继电器转接，不可直接接到设备的开闭接点。
2.3 程序及保护设置的说明
①矿车下行时：
当编码器深度小于-100.00m时，或者矿车碰到安装在轨道上距安全门60m处的位置开关时，则开启安全门指令动作。安全门开启指令保持12s。
②矿车上行时：
当编码器深度大于-155.00m时，并且矿车碰到安装在轨道上距安全门5m处的位置开关时，则关闭安全门指令动作。安全门关闭指令保持12s。
③保护设置：
在下行时，当编码器深度小于-150.00m时（距安全门10m），PLC检测是否接收到安全门已经开启到位的信号。如果没有开启到位，则跳安全回路，紧急停车。
④PLC点的设置（都在主PLC中）：
开启安全门——Q3.0；
关闭安全门——Q3.1；
60m处轨道开关——现场定；
5m 处轨道开关——现场定；
安全门开启到位信号——现场定。
2.4 PLC改动部分
①改动部分程序全部写在FC13（wd）程序块中，新加了程序段5、6，只下载这一个块即可。
②方法：打开修改后的程序。注意，打开SETP软件时默认打开的是工控机里的原程序，关掉原先的程序，打开修改后的（图3）。
然后打开FC13（wd）程序块。下载到PLC中。
③点下载后，如果提示程序已经存在，是否替换，点击是，替换就好了。
图4是主PLC的DO-1模块，主PLC只带了这一个模块。
④PLC输出通过操作台内备用24V继电器来控制安全门开启和关闭。
⑤其中，MD030接控制开启安全门的继电器，MD031接控制关闭安全门的继电器。
⑥24V继电器线圈A1、A2分别接PLC输出线（MD03*）、M2-。PLC输出线直接从PLC输出端子接出，M2-是公共线，可以就近找到一个M2-，连接到继电器线圈即可。
3 方案应用后效果
3.1 安全效益
项目完成后，实现安全门、捕车绳网的自动起落，不用提前下车检查，完全不用人工操作，降低了跟车工的劳动强度，避免人员误操作的安全隐患，安全效益十分明显。
3.2 运输效率提高
项目完成后司机不需要停车或减速，不需要等待跟车工检查确认安全门、绳网起落是否正常，只需观察遥控监控画面和提示信号，大大节约运输时间，提高矿石运输效率20%以上。
3.3 维修费用低
性能可靠，运行稳定，故障率低，节约后期维修、维护成本，实现节能降耗、降本增效。
4 结语
通过该方案的实施与应用，矿石运输效率大大提升，安全性得到很大的改善，效果非常明显，非常值得在同类系统中推广应用。
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参考文献：
[1]田中博美，杨桂桐.釜石矿山斜井提升系统的自动控制[J]. 国外金属矿采矿，1980（01）.
[2]刘新华.斜井提升系统设计及应用[J].昆明理工大学学报， 1998（02）.
[3]李新，姜小瀛.副井提升信号系统的PLC控制方案[J].煤矿设计，1999（03）.