副斜井提升联锁信号系统在高山矿的应用
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摘要：PLC在煤矿提升信号系统中的应用，不但可以加强系统的控制功能，加强系统对故障的判别和处理能力，而且还大大提高了系统的适应性和可靠性。
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)009-088-02
1 引言
提升信号系统是矿井提升机电控系统的重要组成部分，该系统工作性能的优劣，直接影响到提升机的安全运行。调查和分析表明，提升信号的问题是诱发提升事故的主要原因。随着PLC在各个领域应用的迅速发展，其作用及先进性已得到各方面的认同。早期在煤矿中应用的以集成电路或单片机为核心的信号系统，与PLC可编程序控制器相比，前者维护使用比较复杂、故障率较高、性能不稳定、容易发生误动作：后者以PLC可编程序控制器为核心，采用LED大屏幕模拟显示，可进行现场编程，很容易解决生产中出现的问题，严格的硬件选择，实用的软件编程，使系统做到基本免维护，故障率低，使用简便，极大地提高了系统的适应性和可靠性。因此结合矿井实际，决定选用以PLC为核心的控制系统对矿井提升信号系统进行更新改造。
2 提升信号系统配置及功能
本系统为矿用一般型，提升信号系统分为车房显示箱；上井口信号箱、上井口防爆箱；下井口(或水平)信号箱、下井口防爆箱三部分。本系统显示部分采用LED显示。PLC采用日本三菱FX2系列作为主体核心器件。具体配置如图1所示：
系统能够完成以下功能：
(1)具有提升信号的数字显示功能：数字“2、3、4、5”分别表示“快上、快下、慢上、慢下”，数字“0”表示停车。
(2)提升指令的汉字显示功能：全线显示屏均有“检修、急停、提人、提物、调平、换层”(加水平信号还有所选提升水平的显示功能)。
(3)信号记忆功能，能存储前三次所发信号。
(4)急停报警功能和急停扩展功能；有急停信号与绞车安全回路闭锁的接口。
(5)水平安全设施与信号的闭锁功能，即井门、摇台等井口安全设施不到位，信号不能发出，目前高山矿未设置此功能。
(6)闭锁信号扩展功能。
(7)提升次数的记忆功能。
(8)有与信号显示相同次数的打点音响报警功能。如当信号“2”发出后，有自动的两次打点音响。
(9)有PLC对本信号系统自动扫描检测功能和简易打点备用信号系统。
(10)有车房直通井口、井口直通井下水平的双功扩音通讯功能和操车电控系统闭锁接口功能。
该信号系统与主控系统的联闭锁功能由PLC控制，通过继电器执行这种联闭锁功能。
信号联闭锁说明如下：
每个水平发信号条件：必须x13,x14,x15,x16,x17与负电102短接，即这五个闭锁都得完成后，本水平才能发信号。
上井口选择中水平，中水平发完信号后，下井口再发信号进行确认，上井口收齐下边两个水平信号后再发信号到车房，车房收到信号后才能启动绞车。上井口选择下井口，下井口发完信号后，中水平再发信号确认，上井口收齐下边两个水平信号后再发信号到车房，车房收到信号后才能启动绞车。信号之间的闭锁功能，即当其中一个信号发出后，其它信号不能发出。加水平信号的水平之间的闭锁功能，当多水平提升时，只有被选择的水平可发提升信号，其它水平不能发出提升信号，只能发出停车信号和急停信号。信号与开车回路的闭锁功能，即信号不发到车房，绞车不能启动。
3 安全性能及效益分析
该提升信号系统在高山煤矿副井已得到应用，运行结果表明，运行情况良好，与早期的以集成电路或单片机为核心的信号系统相比，系统的可靠性和安全性大有改善，主要表现为：
(1)提升信号实现了PLC控制，减少了接点及接线，实现了工作状态的界面显示，具有声光兼备，数字、汉字显示，使绞车房司机和信号工可以一目了然，确保安全，可靠提升。
(2)该系统在上、下井口设有语言报警，保证了上、下人员的提升安全。并设有简易打点式备用信号系统，备用信号一般在检修或主信号损坏情况下做应急信号使用(主信号电源开关断开后，备用信号自动投入使用)备用信号对井口设施没有闭锁关系。
(3)上、下井口实现了信号与操车之间的闭锁，信号发出后摇台、安全门、阻车器等相关设备不动作。同时上、下井口操车设备由人工操作改为气动，联动闭锁自动化，减少了人为因素，安全可靠。
(4)增设有通讯与井口的语言报警装置作为上下井口之间、上井口与绞车房之间的联络信号，方便系统各部分之间的联系。
(5)系统安全可靠，有利于维修保养和处理故障。由于联锁设备继电式电气集中，易磨损的工作部件和易熔接点大为减少，事故几率小，抗干扰能力强。由于PLC技术的引入，易实现动作记录和故障诊断。
4 结语
高山煤矿副井提升信号系统自运行以来，工作性能安全可靠，故障判断准确无误。利用PLC控制提升机，不仅可以加强系统控制功能，加强系统对故障的判别和处理能力，减轻操作工的劳动强度，同时还提高了系统的适应性和可靠性。PLC技术的发展，对矿井实现现代化生产和管理具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]洪晓华，矿井运输提升[M]，徐州：中国矿业学院出版社,2005
[2]盛忠，毕昌虎，李扬，PLC在提升机电控系统中的应用[J]，煤矿机械,2000，(6)：49-50
[3]苏吉佩，唐英姿PLC技术在副井提升信号中的应用[J]，煤炭技术,2006,(03)