1 引言
副井提升機信號及綜合保護系統(tǒng),是副井提升系統(tǒng)的重要組成部分。該系統(tǒng)工作性能的優(yōu)劣,直接影響到提升機的安全運行。某煤礦副井提升機分為兩套提升絞車，一套為雙罐籠提升-雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設人員上下橋臺)及其它輔助作業(yè);另一套為帶平衡錘的單罐籠提升—雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設人員上下橋臺)及其它輔助作業(yè)。原信號系統(tǒng)中的井口閉鎖信號及打點信號由于器件的老化等原因，動作遲緩或誤動作。同時,可編程序控制器的高速發(fā)展和成熟應用,也為副井提升信號系統(tǒng)的改造提供了良好的前提條件。因此，從滿足現(xiàn)場需要和操作方便靈活的角度出發(fā)，應用可編程控制器對其進行改造。
2 三菱FX_2N可編程控制器
三菱FX_2N系列可編程控制器是小型化，高速度，高性能的產品，是FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入出16~25點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。它具有如下特點:
l 系統(tǒng)配置既固定又靈活
在基本單元上連接擴展單元或擴展模塊，可進行16--256點的靈活輸入輸出組合。
l 備有可自由選擇，豐富的品種
可選用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小8點的擴展模塊進行擴展。
可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇。
l 令人放心的高性能
程序容量:內置800步RAM(可輸入注釋)可使用存儲盒，最大可擴充至16k步。
l 編程簡單
本系統(tǒng)采用三菱的FX2N系列PLC實現(xiàn)上下井口的各種操作。上井口為FX_2N128MR，下井口為FX_2N80MR，車房為FX_2N48MR除緊停信號單獨外的各種操作及信號的處理均由可編程控制器完成
3 系統(tǒng)構成
系統(tǒng)框圖如圖1所示，由車房顯示系統(tǒng)、上井口信號操作系統(tǒng)和下井口信號操作系統(tǒng)等三部分組成。
3.1 車房顯示系統(tǒng)
車房顯示系統(tǒng)主要完成提升過程中的各種信號顯示，包括提人、提物、急停、換層、檢修等的漢字顯示，快上、快下、慢上、慢下、停車等的漢字和數(shù)字顯示，三次提升信號所對應的數(shù)字記憶，提升鉤數(shù)的累計顯示等等。對快上、快下、慢上、慢下、停車的五種信號同時具有與信號數(shù)字相對應的音響信號，如打點信號為4，則對應有四次音響信號。在緊急停車時具有上井口、下井口、車房的全線音響報警信號。
各種與絞車控制回路閉鎖的信號集中到車房顯示系統(tǒng)的控制柜中，再分別接入各控制回路，便于維護和檢修。
3.2 上井口信號操作系統(tǒng)
上井口信號操作系統(tǒng)的功能主要是根據(jù)提升任務的需要向車房發(fā)出相應的打點信號及完成相應功能的轉換，如提人、提物、換層、檢修等。根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求，在提升過程中，下井口的信號必須由上井口轉發(fā)，即每次提升開始，下井口首先向上井口發(fā)出打點信號，上井口再發(fā)出相應的信號，并傳至車房，同時在操作面板上顯示相應的數(shù)字和發(fā)出相應次數(shù)的音響信號。如果上井口發(fā)出的信號與下井口不一致，信號將不能發(fā)出，操作面板上也相應顯示和音響信號。但當上井口下放人員時，不論下井口發(fā)出什么樣的提升信號，均服從于提人，即上井口可以將提人信號直接發(fā)至車房，實施提人操作。在本系統(tǒng)中不論是提人還是提物，只有提人、提物轉換開關的位置選對，打點信號才有效。一旦信號正確發(fā)出，除緊急停車信號外，系統(tǒng)將閉鎖各種信號，確保提升的安全。當需要換層時，只要將換層轉換開關置于換層位置，提升機將按照換層所設定的速度運行。在系統(tǒng)檢修時，將檢修轉換開關置于檢修位置，此時提升機將按照檢修速度運行。
上井口發(fā)出的各種信號均傳至車房，為司機提供開車信號。在提升信號沒有發(fā)出時，絞車開不了車。在信號系統(tǒng)中還設置了提升方向的閉鎖，絞車只能按正確的方向開車。
在系統(tǒng)中如果上下井口的閉鎖和操車信號異常，顯示屏上將出現(xiàn)相應的閃光指示，以便及時的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。為了方便上下井口的聯(lián)絡，系統(tǒng)中設置了聯(lián)絡信號操作按鈕，通過此按鈕實現(xiàn)各種聯(lián)絡。
當信號系統(tǒng)的PLC檢修或故障時，本系統(tǒng)可以通過設置的備用信號系統(tǒng)發(fā)出各種開車信號，確保提升系統(tǒng)的正常運行。
3.3 下井口信號操作系統(tǒng)
下井口信號操作系統(tǒng)的功能基本與上井口信號操作系統(tǒng)的功能一樣，不同之處在于:
(1) 下井口的信號只能傳至上井口，而不能直接發(fā)至車房。
(2) 當下井口發(fā)出提人信號時，上井口只能發(fā)出提人信號。
當需要緊急停車時，上下井口均可通過緊急停車開關，發(fā)出全線緊停聲光信號。
4 結束語
該副井提升機信號系統(tǒng)自投入運行以來,工作性能安全可靠, 基本實現(xiàn)無故障運轉大大增強了副井提升機的安全性和提升能力。