PLC在煤矿主通风机自动控制系统的应用(1).pdf

2 0 0 4年第 4期 煤 矿 机 械 1 0 9 文章编号 1 0 0 3 ． O 7 9 4 2 0 O 4 O 4 ． 0 1 0 9 ． 0 3 P L C在煤矿主通风机自动控制系统的应用 崔鑫 。李继勇 永城煤电 集团城郊煤矿，河南 永城 4 7 6 6 0 0 摘 要介绍可编程控制 器 P L c 在煤矿通风 系统 中的应用。 探 讨控制 系统的 系统组成和设 计 ， 并分析 系统的主要功能模块及其监控功能。此 系统具有广泛应用价值。 关键 词 P L C； 自动控制 系统 ；应 用 ‘ 中 图号 T P 3 3 2 ． 3 文献标 识码 B 1 前言 煤矿通风系统中的阻力和所需的风量是经常变 化的， 有时相差较大， 尤其是煤矿的前期和后期。为 了及时、 准确地调节风机的工况点 ， 满足所需的风压 和风量 ， 保证风机高效、 安全、 经济地运行具有极其 重要的意义 。我矿 主通 风机采用 H O WD E N公 司生 产的 A N N 2 5 0 0 ／ 1 2 5 0 N型轴流式风机 ， 具有 2 2片叶 片 ， 采用动叶可调技术 ， 可在不停机 的状态下在 1 1 4 1 。 之间 自动或手动调节叶片角度 ， 使风机的性能 与工况相匹配。针对煤矿前期和后期所需风量相差 较小而风压相差较大这种状况 ， 该风机在前期使用 1 1片叶片， 后期使用 2 2片叶片， 因此 ， 具 有较佳 的 经济效果。与该风机配套 的电控 系统 由 A B B公 司 开发 的 P L C自动控制系统 ， 不仅满足 风机 的动叶可 调功能 ， 而且还具有实时监控功能。 2 系统 介绍 ②从西往东 数， 将第 1 、 3 、 4 、 6四个悬 挂装置 中 的油缸阀关 闭， 而将第 2 、 5两 个悬挂装置 中油缸的 阀打开 ， 放掉第 2 、 5两个悬挂装置油缸中的油， 松动 第 2 、 5两个悬挂装 置中的楔形绳环， 将主绳朝绳头 侧串动至标记位置， 然后再将楔形绳环安装好 ， 给悬 挂装置中所有油缸打压 ， 全部油缸都动 以后停止打 压 。 ③从西往东数 ， 将第 1 、 2 、 4 、 5四个悬挂装置 中 的油缸阀关 闭， 而将第 3 、 6两个悬挂装置 中油缸的 阀打开 ， 放掉第 3 、 6两个悬挂装置油缸中的油， 松动 第 3 、 6两个悬挂装置 中的楔形绳环， 将主绳朝绳头 侧串动至标记位置， 然后再将楔形绳环安装好 ， 给悬 挂装置中所有油缸打压 ， 全部油缸都动以后停止打 压 。 4 拆除卡绳器将南罐侧卡主绳的卡绳器拆 除。 5 试车。 4 注意事项 在提升容器抽绳时， 由于下 口罐笼已摆放好， 而 上 口罐笼也已提起 ， 因此可以 6个钩头一起做， 而打 压抽绳时。由于下 口罐笼没有摆放在工字钢上 ， 上 口罐笼也没有提升。因此一次打压后同时抽绳的数 量必须经过计算 ， 而且每次抽完后， 再抽其余绳 时， 必须打压 ， 使各绳受力均匀后再抽。 5结语 上述 2 种抽绳方法都是多绳摩擦式提升机常用 的， 各有优缺点。第 1种方法过程复杂 ， 用 时较长 。 但一次抽绳的长度长 ， 一般在需抽绳 1 m以上时才 用。如新绳刚运行时 ， 伸长量 比较大 ， 常用此方法 。 第 2 种方法过程简单 ， 用时较短 ， 但一次抽绳 的长度 短 一般为 3 0 05 0 0 m m ， 而且需反 复打压 ， 有 时， 抽一遍以后不能达到要求时 ， 需将所有的绳再抽一 遍。一般主绳正常使用期常用此种方法。我矿副井 1 提升机采用打压抽绳， 一次抽绳共用时只需 2 ． 5 h 左右 抽 2遍 ， 缩短 7 0 0 I n i n左右 。而刚换 主绳 时， 采用第 1 种方法用时约 6 h 提升时用手拉葫芦 ， 缩 短 1 5 0 0 I n i n左右 。 作者简介 高大军 1 9 6 3 一 ， 安徽淮北 人 ， 高级 工程 师 ， 1 9 8 5年 毕业于原淮南矿业学院矿山机械专业， 现任皖北煤电集团任楼煤矿 副矿长， 主要从事煤矿机械的管理工作 ． 收稿 日期 2 0 0 3 ． 0 9 ． 2 4 M e t h o d o n t a I l g o u t t h e s t e e l r o p e o f m u l t i r o pe f r i c t i o n h o i s t i n g GA O D a - j u n 。 WE N X i a o - s h u n Wa n b e i E l e c t ri c C o a l G r o u p C o m p a n y 。 H u a i b e i 2 3 5 1 2 3 。 C h i n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t wo k i n d s o f t a k i n g o u t t h e s t e e l r o pe me tho d s - a n d c o mp a r e s t h e i r v i r t u e an d s h o rtc o m． i n g-p u t s f o r wa r d ma na g e me n t an d r e pa i r s me thod an d e x p r i e n e e f o r c o a l mi n e． Ke y wo r d s h o i s t i n g；s t e e l rope ；rope e n d；rope c h e c k i ng ；t a k i n g o u t rop e 维普资讯 1 1 0 P L C在煤矿主通风机 自动控制系统的应用崔鑫 ， 等 2 0 0 4年第 4期 2 ． 1控 制 系统要 求 根据矿井通风和发展的需要 ， 控制系统应满足 1 正常情况下抽出井下的气体 ， 具有 自动和手 动方式 ； 2 特殊 情况下 1 5 m i n内 向井 下输送新 鲜空 气 ， 即反风 ； 3 设备运行状态的显示， 故障显示和查询 ； 4 风机实际运行工况点 风压 、 风量、 效率、 功 率等 的实时显示 ； 5 风机叶片角度的实时调节 ； 6 远程控制和就地控制的灵活切换 ； 7 可与煤矿调度系统联网。 2． 2控 帝 】 系统硬件 配 置 根据控制系统 的要求， 该控制系统由上位监控 管理计算机 操作站 o s 和完成数据采集、 控制、 通 讯的下位机 P L C ， 以及现场电气控制 3部分组成 ， 形 成一个分布式计算机 系统。结合系统的实际情况， 从 I ／ O点数 本系统共有 1 6 1 个 I ／ O点 、 扫描速度、 自诊断功能及控制系统价格 等方面考虑， 可编程控 制器选用 A C 7 0 ， 它位于低压控 制柜 中， 由一个处理 器模块 P M S 1 0和 l 2个 S 8 0 0 I ／ O模块组成。因为高 压开关柜和低压控制柜的电压等级不 同， 所以， 在高 压开关柜内又扩展一个远程 8 0 0 I ／ O模块 ， 由一个 通讯模块 T B 8 2 0 V 1和 5 个 I ／ O模块 ， 与 A C 7 0采用光 纤进行通讯。操作 站 O S与 A C 7 0采用 MO D B U S进 行通讯 ， 其控制系统硬件配置如图 1 所示。 图 1系 统 硬 件 结 构 图 № ． 1 T h e h a r d w a r e s t r u c t u r e d i a g r a m o f s y s t e m 2 ． 3 软件介绍 1 编程软件图形功能模块化语言 A M P L ， 用来 对 A C 7 0可编程控制器进行组态、 编程、 调试、 故障追 踪、 文件制作等功能， 并具有在线和离线编程的能力。 2 操作软件基于 Wi n d o w s 操作系统 的 Wo n ． d e r Wa r e I n T o u c h软件 ， 是较快速简单开发人机接 口 的应 用程序 ， 由 Wi n d o w M a k e r 和 Wi n d o w V i e w e r 组 成 ， 可以方便地编制所需要的各种动态图形画面， 把 从 A C 7 0采集的数据进行实时显示 ， 并将各种控制 指令通过 MO D B U S总线传送给 A C 7 0来控制风机。 3 翻译软件 R i e h Wi n 9 7软件 ， 该软件针对 I n T o u c h软件产 生的图形文字进行 汉化 ， 并 且修改 方 便 ， 中／ 英文切换方便。 4 U PS 监视软 件P o w e r w a r e 软件 ， 实时监 视 U P S的状态， 显示和记录故障信息 ， 并发出报警提醒 操作人员。 3 控 制程序 设计 首先系统带电进行初始化 ， 检查系统外部条件是 否正常。若不正常， 则在操作站上 显示相应设备故 障， 提醒操作人员进行处理； 若正常， 进行 系统组态 ， 检查是启动本台风机还是另一台风机， 是正常抽风运 行还是进行反风运行 ， 从本台风机反风还是从另一台 风机反风。然后根据判断进入相应的子程序。 4 控 制系统 功能 4． 1 监 控功 能 本系统 可对 2台风机 的运行过程进行 实 时监 控 ， 并可以灵活切换到其他系统 ， 实现可视化操作。 1 风机系统监控模块 可实现对风机的正常 启动、 停止和反风启动 、 停止的操作 ， 还包括系统的 启动条件、 正常启 动条件、 反风启动条件、 高压运转 情况、 液压站运转情况、 各风门的工作状态以及切换 到其他模块 的按钮。操作人员可以方便地了解现场 的所有信息， 便于操作和查询。 2 风机负载 曲线显示模块监视风机运 行的 风压 、 风量、 效率等参数 的变化趋势 ， 并可 以实时显 示风压和风量的数值。 3 风机故障报警显示模块具有故障显示 、 打 印、 记录功能。一旦现场设备 出现故障， 实时显示并 记录故障发生的时间、 设备名称、 何种故 障、 故障恢 复记录以及操作人员。风机设备数据记录模块对现 场主要运行参数进行实时采集、 记 录、 显示 和打 印， 一 次可实时监视 8个参数 。 4 风机设备 运行 状态监控模块 可监视 风机 各设备 的运行状态 ， 如 风叶的角度、 轴承温度、 风 压、 轴承振动、 电机温度 、 液压站运行状态 ， 便于操作 人员根据各参数进行实时操作。 4． 2自动转换 功能 由于此通风系统 采用一用一备 2台风机 ， 因此 控制系统具有 自动转换功能。当 2台风机控制柜上 控制按钮均位于 自动位置时， 由于 2台风机的控制 程序一样 ， 相互之间互相监视。当其 中一台风机正 常或故障停机时， 另一台风机自动启动， 而不需要操 作人员进行任何操作 ， 这样 ， 极大地减少了风机的停 维普资讯 2 0 0 4年第 4期 煤 矿 机 械 文章编号 1 0 0 3 - 0 7 9 4 2 0 0 4 0 4 - 0 1 1 1 - 0 2 掘进棚 缺陷零件硇值复 黄绍服 ．李君 安徽理工大学， 安徽 淮南 2 3 2 0 0 1 摘 要 掘进机在煤矿开采中被 广泛使用。分析 了缺 陷零件的结构， 比较 了缺陷零件 2种 不 同的修复方法， 并在生产中得到应用。指出要想提高零件生产的合格率， 必须加强企业生产管理。 关键 词 缺 陷零件 ；修 复 ；点焊 中图号 T D 4 2 1 ． 5 1 引言 掘进机作为煤巷及半煤巷道掘进设备 ， 破岩效 果较好 ， 被列为推广型 ， 已被全 国各矿务局广泛使 用。某煤矿机械厂经过引进一合作生产一 国产化一 改进提高， 进一步扩大和完善了其使用功能。掘进 机集连机过载、 液压安全、 电气控制于一体 ， 是一部 技术较密集的大型产品， 整个系统具有综合性。因 此 ， 掘进机零部件 的加工应做 到精心， 并严格把关。 但是在生产过程中， 由于操作者粗心疏忽， 不严格按 工艺加工或交接班时交代不清等原因会造成零件加 工不合格， 由于掘进机上 的零件大部分为大件 ， 报废 会造成极大的浪费。如何在保证使用的前提下采取 一 定 的补救措施 ， 将不 良品回用 ， 是掘进机生产加工 中日益突出的问题 。 现以掘进机横梁的修复为例说 明缺陷零件的回 用 处理 。 2问题 的产 生 2 0 0 2年 5月， 车工序操作者所持图纸由于长期 使用 ， 油渍较多， 将转台部件的横梁零件 见图 1 加 工失误， 9 8 一 ， m m的圆柱下端面多车5 m ／n ， 而 文献标 识码 B 3 9 m m处 5 m m的高度增加至 1 0 m l n 。 图 1梗 梁 覃 图 ．1 Cr o s s b e a m d r a f t i ． 盘形支座2 ． 止推轴承板3 ． 支撑法兰4 ． 密封翻5 ． 横粱 6 ． 支板 横梁是转台的一个重要零件 转 台是连接截割 臂和机身的部件 ， 它和盘形支座、 止推轴承板 、 支承 法兰、 支板相配合。横梁、 支承法兰、 支板形成一个 高度为 2 0 m l n的密封槽 ， 用于安装 V形丁晴橡胶密 封圈。由于加工失误 ， 密封槽的高度仅为 1 5 m l n ， 所 以装配 时不能 安装 。 3解决方 法 此处使用的密封圈 为标准件， 属于外 购件。 ． 一 方面从厂里考虑，不适合仅为一个密封圈而本厂 自 机 时 间 。 5 结 语 实际运行证 明 P L C 自动控制 系统在 现场安装 以来 ， 控制功能强大 ， 倒换风机时间短 ， 操作简单、 灵 活 ， 界面友好 ， 性能安全可靠 ， 维护量小 ， 该系统具有 推广应用价值 。 作者简介崔 鑫 1 9 7 0一 ， 河南 永城人 ， 机 电工程 师 ， 1 9 9 3年毕 业于焦作矿业学 院矿 山机械专业 ， 现任永城煤 电 集 团 公 司城 郊煤 矿机 电科科长。 长期 从事 煤 矿机 电设备 管 理工作 。 发 表论 文 多篇 ． T l 0 3 7 05 1 9 5 1 8 7 ． 收稿 日期 2 0 0 3 1 1 - 2 9 Ap p fi c a t i o n o f P L C i n a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f ma i n v e n t i l a t i o n e q u i p me n t i n c o a l mi n e cuIXl n-L I J i - y o n g C h e l晒i 舫 C o a l M i n e - Y o n g c h e n g C o a l ＆E l e c t r i c G r o u p C o ． - L t d ． 。 Y o n g c h e n g 4 7 6 6 0 0 - C h in a Ab s t r a c t Th e P L C a n d i t s a p p l i c a t i o n i n a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f ma i n v e n til a ti o n e q u i p me n t a r e p res e n t e d． Th e c o n t r o l s y s t e m d e s i g n an d c o mp o s i t i o n o f c o n t r o l s y s t e m a r e d i s c u s s e d． Th e p r i ma r y f u n c t i o n mo d u l e s an d s u p e r v i s e f u n c ti o n s a r e a n a l y z ed ． Th i s s y s t e m h a s p o p u l a r i z i n g an d a p p l i n g v a l u e． Ke y wo r d s PL Ca u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m；a p p l i c a t i o n 维普资讯