1招金矿业股份有限公司大尹格庄金矿 山东 烟台 265400
2招金矿业股份有限公司金翅岭金矿 山东 烟台 265400
摘要：本文介绍了基于PLC控制的千米深井摇台操车系统的设计方案，此方案在我矿千米井提升中有良好的效果，值得推广应用
关键词：提升系统；PLC；触摸屏；摇台操车系统
一、背景
我矿新建千米竖井井深1115米，此井分布八个中段，一中标高为-496，七中标高为-930。采用钢丝绳罐道，因为钢丝绳罐道具有很大柔性，罐笼在中段停车时需要对罐笼进行固定，避免人员矿车发生坠井事故，设计采用摇台机械结构实现罐笼在本中段的上下人员和毛石矿石的运送。
二、设计要求
根据《煤矿安全规程》中第384条的规定：罐笼未到位，放不下摇台，打不开阻车器；摇台未抬起，阻车器未关闭，发不出开车信号。
根据实际需要摇台操车系统设计为：自动，手动，检修三种工作方式。
自动要求：罐笼到达停车中段时启动油泵按下自动开始按钮摇台、安全门、阻车器罐内阻车器按流程依次打开，行程由行程由磁开关控制按下自动结束按钮时阻车器、安全门、摇台依次落下。顺序控制
手动要求：罐笼到达预定中段时，有罐到位指示，此时按下按钮摇台落下，到达限位开关停止；按下安全门开按钮，安全门打开，到达门开限位开关停止。按下阻车器开按钮阻车器打开，到检测开关停止；顺序控制动作连锁，要求摇台落下后安全门才能打开，安全门打开之后阻车器才能打开，人员上下罐笼完成；动作顺序相反。
检修方式：点动控制，检修情况下按住按钮实现实现点动控制，罐笼不在本中段可以实现摇台动作
安全性能：罐道钢丝绳罐笼存在一定挠度，需要摇台固定罐笼实现人员，矿车平稳上下。罐笼运行时要求摇台不能落下，安全门不能打开。摇台落下，安全门打开时罐笼不能运行。与提升系统实现连锁。
三、系统组成
玉甲风井操车系统包括电控部分、液压部分、机械部分。
安全门、摇台、阻车器、摇台自锁、罐内阻执行元件为油缸，采用集中控制，并实现机械闭锁。
1、中段为Y160M-4(11KW)电动机，电源电压AC380V；
2、选用力士型电磁换向阀，控制电压DC24V;
3、CBG2050-BFP齿轮泵，额定工作压力6-8MPA排量：50ml/r,双泵双电机，一用一备。
4、液压站为旁置式，摇台为16mm 公称直径的高压胶管，其余为12.5mm公称直径的高压胶管，液压锁为10mm公称直径的高压胶管，并配全液压站所需的液压附件。
5、电控系统的所有传感器无触点化，不仅提高了系统可靠性，而且具有防腐蚀、防水、防震等优点,可以在恶劣的环境中工作。
6、电控采用高可靠性的西门子PLC控制，可靠无故障，可高效的监测操车设备各组成部件的运行状态，同时接受操作人员的控制信号，控制各操车设备安全有序运行。
1、硬件选取：
根据系统要求本系统为纯数字量小型PLC系统，计算I/O点数，需要输入点43个，输出点16个。故选用西门子S7-200SMART 系列CPUST60,作为处理器，屏幕采用昆仑通泰10.2寸触摸屏作为人机界面代替传统指示灯。实现操车位置状态的检测，报警实现，故障记录，延时时间数据的画面编辑。
2、PLC的设计
2、触摸屏的设计
实现操车位置状态的检测，报警实现，故障记录，延时时间数据的画面编辑。编辑设计四个画面：
主画面：显示设备状态，泵的选择，动画的形式显示摇台操车的动作状态。
检测开关画面：将十个检测开关编辑在此页，某一个检测开关动作时指示变绿，否则为灰色。
延时时间设置页：在此画面输入摇台，安全门等液压缸的动作上限时间，动作时间大于设定值油缸停止动作，并发出声光报警信号。
故障记录页：记录摇台故障的类型及时间方便维护人员进行故障的查询。
3、与提升系统的连锁
（1）将摇台抬起检测信号分两路传入提升系统中段信号箱输入点和操车系统输入点I3.2。
（2）本系统PLC将摇台抬起到位和安全门罐到位信号经处理输出允许操车信号Q1.5传入到提升系统中段信号箱中。以上两种信号同时具备罐笼允许运行。
（3）罐笼到达本中段时提升系统输出罐到位I4.2信号到S7-200，触摸屏上显示罐到位画面。此时允许摇台操车系统动作（检修方式不受此条件限制），
（4）罐笼运行输出运行信号I2.5作为系统中动作条件复位，摇台操车系统不允许动作
五、小结
随着自动化发展，PLC技术越来越多的应用于矿山的各个方面，本系统小巧，简单有效的提高了提矿和人员上下井的效率和安全系数，经济效益显著提高。
参考文献：
夏荣海 矿井提升机械设备 徐州：中国矿业大学出版社
论文作者:李春波1,赵鹏2
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签：罐笼论文; 安全门论文; 信号论文; 动作论文; 系统论文; 车系论文; 按下论文; 《基层建设》2017年6期论文;