主井提升机箕斗“煤未卸尽”的保护设计

1、主井提升机箕斗“煤未卸尽”的保护设计摘 要：本文详细介绍了主井在自动提煤过程中箕斗 出现“煤未卸尽”现象的原因以及由此产生的后果。阐述了 针对此问题而设计的编程思想，硬件组成以及软件设计。此 设计的投入，能使矿井主提升机有效安全的运行。关键词： PLC 可编程控制器；煤未卸尽；主井提升机； 文章编号： 1674-3520 （2015） -02-00-01 我矿主井提升系统在原煤提升运行期间，由于井下煤质 黏度较大，煤中又常含有大块矸石及水分，造成箕斗被提到 卸载站时出现煤卸不净现象，箕斗在被往复提升过程中，里 面的煤与矸石越积越多，如不及时发现，严重时的后果相当 于箕斗二次装载。大家都知道，当

2、已被二次装载的箕斗由装 载站向上提升的过程中，提升机的电流也越来越大，由于电 机电气特性较硬，当电流超出最大保护值时，其保护元件等 将会被烧坏。导致提升机无法将箕斗向上提升，后果将会严 重影响矿井安全生产。出现这种现象后，只有人员到井筒中 箕斗所在位置，把煤从箕斗里卸出。这种处理方法的弊端就是：人员处理工程量相当大，处 理时间较长影响矿井产量。 现在采取 PLC 技术对我矿主井提 升机箕斗“煤未卸尽”问题进行了保护设计。、设计思想我矿主井采用双箕斗提升，箕斗设计满载值25t，实际最大提升量不得超过 30t，箕斗的超载范围即不能大于 5t。 当井筒中箕斗 C1 与箕斗 C2 运行到交错点时， 由

3、于此时提升 箕斗的钢丝绳的静张力最小，系统根据电流计算得出来两箕 斗的差重值，通过比较本斗与上一斗的差重值，如果得出差 重的绝对值大于5t，则说明上一斗箕斗中有超出5t煤没有卸尽，箕斗到停车位时系统将不给到位信号，装载系统中的定 量斗停止向箕斗中装煤，并向司机发出警报。二、硬件组成 根据设计我们要利用主井 S7 系统现有的设备，具体如 下：STEP7编程器一台；主控PLC-400 台；装载站PLC-300 一台； WINCC 人机画面上位机一台。 STEP7 编程器将编好 的程序通过 MPI 网下载到主控 PLC-400 中，通过调试运行， 装载站 PLC 通过 DP 网络将其所监视传感器、

4、继电器状态传 输给主控 PLC ，并由人机界面发出指令， PLC 通过执行元件 控制设备。系统结构如图 1 所示。三、系统软件设计 系统的软件设计基本按梯形图逻辑（ LAD ）编辑语言编 制。在程序段 1 中，在主提升机司机操作台上取一按钮，作 为“功能投入”钮。当全自动提煤时，将功能钮投入。利用M500.0 作为此功能的自保点，作为当程序段 5 中的故障点426.5 输出时复位用。利用 M500.0 作为此功能的自保点，作 为当程序段 5 中的故障点 426.5 输出时复位用。见图 2。在程序段 2 中，当主箕斗 C1 或副箕斗 C2 在装载位时， 将储存在“ MD1118 ”差重值复制到地

5、址 MD630 中，可把 MD630 和 MD1118 分别理解为上一钩和本钩提煤时两箕斗 的差重值。在程序段 3 中，假设 C2 在上斗中有煤未卸尽，现在 C1 中被装入30t煤，C2由卸载站向装载站运行，当系统检测出MD1118 与 MD630 的值不相等时， 将它们进行减法运算。 此 时，运算输出值存在 MD634 中的值为负值。在程序段 4 中，我们把 MD634 里的值取绝对值，目的 是与程序段 5 中的自定义常量 IN2 进行比较。见图 3。在程序段 5 中的 IN2 为超载范围，此值用户可以根据现场需要自行设定。我矿主井箕斗设计满载值25t，实际最大提升量不得超过30t，超载范围

6、不得大于 5t。现将IN2定为5, 当 MD634 的值大于 5 时，复位线圈 M426.5 接通， 通过 MPI 网将故障点传到 WINCC 中， WINCC 界面显示故障信号。同时在程序段 6 中的常开点 M426.5 断电，当 PLC 可编 程控制器中的FM458模块计算出副箕斗 C2的实际位置在装 载到位上限与下限之间时，即 C2 到停车位时系统将不给到 位信号，定量斗停止向 C2 中装煤 .提升机解除自动提煤运行。四、人机界面通过 WINCC 画面监控系统对系统可进行绞车运行状态 显示、故障监视报警，并且对于所需记录的运行状态及报警 都可以进行记录。 当功能投入确认后， 如未出现 “煤未卸尽” 故障，故障指示灯将一直显示为绿色，反之，将显示红色。五、结语 主井提升机卸煤不净，造成箕斗在装载位置二次装煤， 是生产中时常遇见的情况