矿井提升信号闭锁装置的改进

学术论文 2018-02-11 10:02:54
    现在的煤矿操车信号系统的主控元件是用进口PLC S7-300可编程提升信号系统,并以《煤矿安全规程》为依据而设计研制的。是现如今矿井提升信号系统的理想选择。本系统由车房显示箱、上井口操车控台、下井口操车控台、下井口防爆箱、语言告警箱、采集信号传感器、扩音通讯系统、呼叫系统、简易备用信号系统等主要部分组成。
    (1)为增强提人系统的安全可靠性,提高副机信号与提升机的闭锁,在原有操车闭锁的基础上,在单、双罐提升机进、出车侧安装了提升信号闭锁装置。通过STEP7软件对操车信号系统S7-300 PLC控制器的重新编程,实现了提升信号的闭锁功能:信号把钩工对现场打运及提升条件进行二次安全确认,确定提升机具备运行条件后,按下 “提升信号允许”按钮,此时方可发出提升信号。
    图1是改造前的井口信号程序的梯形图。在现场信号工在操作的时候,由于现场有很大的噪音,只要信号工不注意就有可能把进车侧把钩工的哨语听成出车侧的把钩工的哨语,从而进行操作安全门和摇台的话,就有可能把出车侧的把钩工关在安全门与罐笼之间的摇台上,如果这时候绞车运行的话,就有可能造成安全事故。
    图2是修改后的信号程序,在信号点和事故停止中间加了2个常开点,把这2个常开点的输出端分别放在上、下井口单、双罐出车侧各增加1个“信号允许”按钮,将按钮开关量作为输入点串入信号回路,当罐笼到停车位置时,安全门打开后“信号允许”的程序点动作,把钩工结束操作后,操车闭锁恢复,摇台、安全门、推车机、阻车器在正常位置时,把钩工对现场打运条件进行安全确认后,按下按钮,PLC接收到高电平信号,信号回路逻辑条件满足,此时信号工才能进行打点操作,如果把钩工不按下确认按钮,则信号工无法发出信号。
    (2)用井口安全门作为信号允许的限定条件,即安全门打开后,安全门关不到位,把钩工不按“信号允许”按钮,“信号允许”无效,提升信号发不出去,确保提升机运行前,现场安全设施全部就绪。下图为程序的联锁设置:按下按钮,同时安全门关到位,“信号允许”才能有效;一旦安全门打开后“信号允许”的程序点动作。从而限制了信号工对信号的打点的操作。
    (3)为了现场信号工在操作过程中是否及时了解“提升信号允许”有效,我们通过简单的编程,利用操作台上的备用指示灯实现了“信号允许”指示,便于信号工掌握车场条件。当操车完成,进、出车侧信号允许按钮按下,二次确认完成后,操作台上的“信号允许”指示灯点亮后,信号工才能进行信号发送、转发的操作。副井井口信号闭锁装置的使用相对于原来没加信号闭锁装置,进车侧和出车侧通过哨语来和坐在打点室的信号工来联系,由于现场环境的影响,造成信号工有时候勿动作。而加过井口信号闭锁装置有效地避免了井口信号把钩工的误操作,進一步提高了副提系统的安全系数,具有不可估量的安全效益和应用价值。
    相比较过去生产的集成电路或单片机维护量大,抗干扰能力差。如果需要满足以上的要求的话,修改起来就比较烦琐。而PLC可编程控制器不但现场易编程,还有免维护,故障率低,抗干扰能力强等特点,因此特别适合在煤矿等行业中应用。从而既保证了安全,又减少人员维护,大大提高了生产效率。
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