朱集矿主井自动校准称重系统的技术设计
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摘 要：本文针对主井装载定量斗称重传感器称重数值经常波动，不能正确反映实际重量而导致出现少装或多装的现象而进行的技术改造。通过设计确保了称重值能稳定准确的反映实际重量，有效的避免了主井多装超载及少装降低生产效率现象的发生。
中图分类号：F41 文献标识码：A
1 概述
淮南矿业集团朱集煤矿，设计生产能力400万吨/年，目前有主井、副井、矸石井三套永久提升系统，目前主井主要担负煤炭及部分矸石的提升工作。主井提升方式为立井提升，提升机采用JKMD-4.5×4型落地式多绳摩擦式提升机，提升机直径为4.5M。电机功率4300kw，采用ACS6000交-直-交变频调速同步电动机拖动，最大设计提升速度为13.5m/s。下天轮布置在标高为+57.7m的位置，上天轮布置在标高为+65.7m的位置。提升容器为2套双箕斗，额定载荷为27t。主井装载口标高在-940m，卸载口标高在+18m，提升高度995m。井下采用液压自动定量装载，地面采用曲轨自动卸载。主井装载系统定量斗称重采用唐山开诚公司的液压称重装置，每个定量斗下方配装四个型号为GZD120的液压称重传感器。绞车提升电控系统采用ABB公司的800xA组态控制系统，采用AC800M系列PLC可编程控制器。装卸载自动控制系统采用唐山开诚厂家的西门子S7-300系列PLC可编程控制器控制。
2 存在问题
朱集矿主井目前既承担提煤的任务，也继续担负部分矸石的提升任务。由于受到外界干扰等多种因素导致称重传感器不能准确的称出定量斗内所装的煤或矸石的重量，且所称出的重量值经常出现上下波动现象且波动的幅值很大，甚至在十几吨上下，这将使系统不能准确控制定量斗的实际装入煤或矸石重量，极易出现超载或少装的情况，既给整个主井提升系统带来很大的安全隐患，又大大的降低了主井的生产效率。
3 技术改造背景
朱集矿主井提升系统采用的ABB公司生产的ACS6000sd交-直-交同步电动机变频提速系统是基于直接转矩控制（DTC）技术的新一代交-直-交电压型中压变频器，且ACS6000sd变频器与提升机主控PLC之间通过DriveBus总线通讯。同时变频装置的主要运行信号（如转矩、电枢电流等）和故障信号也传送到提升控制PLC，用于提升机运行监控及保护，同时在ABB 800xA组态控制系统的上位机上可以实时显示。
装卸载控制系统分别在车房、装载站和卸载站采用3套西门子S7-300系列PLC在上位机上实现组态控制，并与绞车提升主控系统PLC之间通过ProfiBus总线通讯，绞车主控系统可以将绞车运行信息传送到装卸载控制系统，装卸载控制系统也可以将装卸载信息实时传送到绞车主控系统。
4 技术改进方案
以定量斗空载状态下为基准，当数值波动在0吨以下时，装入定量斗内的煤或矸石就会超载；当数值波动在0吨以上时，装入定量斗内的煤或矸石就达不到额定的吨数。为了保证往定量斗内装入煤或矸石的时候使定量斗既不会出现装的太多导致超载的现象，也不至于出现装的太少造成提升生产效率的降低，现采取如下技改方案：
4.1 首先打开装卸载系统的上位机，打开西门子PLC的编辑软件SIMATIC Manager，对装载PLC的程序进行编辑。首先打开FB1块，在里面编写新的程序段，程序见图1。
以上新的程序功能可以实现在定量斗开始新的提升循环装入煤或矸石之前将定量斗的空载状态下所测得的重量值自动进行一次校正清零操作，并将核子秤所测得的数值也自动进行一次清零操作，使液压称重装置与核子秤在开始新的重量计算之前进行一次校正并同步，将空载值强行归零，以确保新装入煤或矸石的重量值从零开始累计（如图2）。
同时，当定量斗内的煤或矸石在装入箕斗内后如若还剩余5吨以上，那么便不执行清零操作，系统提示清零故障。这样便可以避免因定量斗内的残余煤或矸石所导致的超载（如图3）。
4.2 然后再打开FC8块（模拟量处理），在里面对程序段11重新进行编辑，新程序见图4。
对该程序段重新进行编辑，通过将定量斗称重的数值与绞车实际测得的力矩值进行比较验算，重新修正称重值的比例线性度。将新的系数输入并保存。确保了定量斗液压称重装置称出的重量值能准确的反映实际装入煤或矸石的重量。
结语
朱集矿主井提升系统进行了以上的技改之后，系统能够有效的控制定量斗准确的装入额定重量的煤或矸石。有效的防止了多装或少装的情况。既保证了主井的安全提升，又防止了主井生产效率降低情况的发生。
参考文献
[1]王姝敏，刘春，乔爱民.智能燃气灌装称重系统的设计[J].蚌埠学院学报，2012.