摘要：提升機作為礦井生產的重要提升工具，擔負著礦井原煤、物料、矸石的打運和人員的上下井的任務，是井上和井下的聯系紐帶，本文針對易出故障的部位和快速發現和排除故障等方面，對主提升的控制系統進行了一些改進，為主提升系統安全高效運行奠定了基礎。

　　關鍵詞：提升機 電控系統 PLC 信號系統 改造

　　Abstract: the production of mine hoist as an important tool to ascend, for the mine coal gangue, materials, the play luck and personnel and the task of the well, is the ties and underground inoue, in this paper the fail to place and quickly found and remove the faults of the control system of ascension some improvements, give priority to improve the system security efficient operation to lay the foundation.

　　Keywords: hoist electric control system PLC signal system reform

　　中圖分類號： P54 文獻標識碼：B

　　前言：提升機作為礦井生產的重要提升工具，擔負著礦井原煤、物料、矸石的打運和人員的上下井的任務，是井上和井下的聯系紐帶，2010年，西風井出水，西風井井筒封閉，矸石井改為中央風井，這對我礦的系統能力和安全都帶來極大的困難，為保障礦井原煤生產、巖巷進尺和保接替任務的完成，礦對系統進行了調整，主井擔負起了原煤提升、部分矸石提升和應急交窯的任務，副井擔負起了原來由矸石井、副井兩井完成的物料、車皮打運和矸石提升任務。為保證任務順利完成，減少事故影響，保證絞車的安全高效運行，為此，針對易出故障的部位和快速發現和排除故障等方面，對主提升的控制系統進行了一些改進，為主提升系統安全高效運行奠定了基礎。為全年杜絕重大機電事故和影響生產任務的事故，順利完成全年生產任務，打下了堅實的根基。

　　一、PLC程序修改

　　提升絞車屬于礦井的大型設備，其設備結構復雜，運行次數多。每天的運行次數達五六百勾。現代絞車的電控系統更是機電一體化的產物，往往由大型PLC和數百個外圍設備組成。任何一處出現故障都有可能造成絞車緊停事故。為了快速的排除故障。找到事故的原因，絞車的電控系統往往配有上位機。對絞車的運行狀態進行監視。故障發生時，也可以利用上位機的軟件進行故障原因查找。同時可以調取絞車緊停時的位置，電流，速度等重要參數。便于分析絞車當時的狀態，排除故障十分方便。但是一旦上位機出現問題，不能在線監視時，問題就會變得很麻煩。因為通常PLC的軟件設計時不會考慮到對這些變量的保持。而是交給上位機來完成。所以上位機出現故障不能運行后想知道絞車當時的狀態就只有在PLC的軟件里想辦法，重新設計一段新的程序來完成這個任務。為了能夠及時了解絞車的狀態和參數。我班技術人員在絞車的PLC程序中設計增加了一段程序，可以完成記錄重要數據的任務，同時可以利用STEP-7程序的變量表功能在計算機屏幕上方便的顯示出來。如圖1所示：

　　由于潘三礦絞車屬于全自動運行，所以程序設計只針對自動運行方式。程序中的MD516為絞車速度，只有在運行速度大于0.5米秒時，如果安全回路跳閘，則上升沿檢測 標志位M63.0被觸發。PLC 將絞車在跳閘瞬間的速度值MD516賦值給MD622，深度值MD750賦值給MD630，電流值MD222賦值給MD634，并且被保存下來。直到下一次安全回路動作，上述數據將被刷新。將MD622,MD630,MD634三個參數填入變量表，打開變量表的在線監視功能。即可隨時觀察到上述數據(如圖2)。絞車出現故障時，通過變量表可以知道絞車在跳閘時的狀態，極大的方便了檢修工作。

　　二、信號系統改造

　　作為提升機輔助系統的信號系統，是安全提升的一個重要安全環節，井口閉鎖是信號系統的組成部分，現在集團公司的安全管理二十條紅線已經將井口閉鎖失效列為其中的一條，也就是說信號系統是安全提升中一個必不可少的安全環節。

　　我礦的信號系統是唐山開誠電器有限公司產品，采用的PLC是三菱公司的FX2N系列的可編程控制器，系統組成是：下井口信號柜、上井口信號柜、車房信號柜，工作原理是：下井口將下井口閉鎖信號收集齊全后，方能發送信號，發送的信號經過信號電纜傳送給上井口，上井口必須接到下井口發送的信號后，并將上井口閉鎖信號收集齊全，方能發送信號，發送的信號經過信號電纜傳送給車房。經過多年的使用，我們發現，這種信號系統，它的快上、快下、慢上、慢下四個信號，就是對應信號電纜的四根芯線變成高電位，可是一旦井筒信號電纜出現問題，特別是電纜內部出現漏電，即使井下口井口閉鎖沒要完成、操作人員沒有發送走勾信號，但只要對應信號電纜的四根芯線有一個出現高電位，就會在井上口操作臺，看到井下口已經發送了走勾信號，同樣如果井上口與車房的信號電纜出現問題，即使上下口都沒有打點，井口閉鎖沒有完成，但車房卻得到走勾信號，提升機就具備了走勾條件。這是非常危險的!針對這種情況，我們對這套信號系統進行了認真的研究，并查閱了三菱PLC的相關資料，對這套系統進行了改造。改造后的系統不但消除了上述的安全隱患，而且還增加了一套采用RS-485通訊打點的信號系統，使系統的安全性、可靠性都得到很大增強，并且通訊打點的信號系統只需要的電纜只要1根四芯電纜就可以滿足要求，而原先的信號電纜至少也要40根芯線，所以說改造后的設備，在設備的維護和系統的實用性都有很大改善，特別是系統的安全性得到很大提高。

　　改造方法如下：

　　1、首先用一個選擇開關，將信號系統設置為通訊打點、硬件打點(原打點信號)、通訊打點+硬件打點(聯合打點)，三種打點方式。

　　2、編寫程序，由于篇幅過大，現在只對其中的一個信號進行說明，其余的相類似。先將井下口、井上口、車房組成一個N:N簡單通訊網絡，分別為2號站、1號站、和0號站，這樣2站的M1128-M1191、1號站的M1064-M1127、0號站的M1000-M1027,也就是每個站有64個中間標志位可以在系統中自由傳輸，每個站都可以看見。用車房的信號2(快上)舉例說明。

　　通過圖3和圖4的對比，可以看到，圖4的X007和X010就是用選擇開關設置的，可以選擇通訊打點和硬件打點，如果兩個都不選擇，X007和X010處于斷開狀態，就是用通訊+硬件聯合打點方式，這樣圖4中的X000(井上口用信號電纜傳來的信號2(快上信號))和M1128(井下口用通訊傳來的信號2(快上信號))、M1080(井上口用通訊傳來的信號2(快上信號))必須閉合，車房的Y000信號2(快上信號)才能得電，提升機才能解鎖，具備了走勾條件。

　　3、由于M1128(井下口用通訊傳來的信號2(快上信號))、M1080(井上口用通訊傳來的信號2(快上信號))采用的是一只通訊協議傳遞過來的，不會因為電纜的短路或斷路發送誤動作，所以說在安全上絕對可以保證，當硬件打點或通訊打點任意一個發送故障，我們可以轉換到沒有故障的一種打點方式上，仍然可以保障提升機的順利運行。

　　信號系統改造后，經過較長時間的運行，效果非常理想，并且經過模擬試驗，證明即使出現電纜故障也不會有誤發信號的故障。此次信號系統的改造，消除了設備的安全隱患，提高了提升系統的安全性能，并且在未增加設備的情況下多出一套信號通道，為提升系統的安全、快速運行打下了基礎。

　　4、2010年付井信號系統出現了一次在提人運行時提升種類信號突然消失的情況，造成提升絞車不能加速，絞車只能以0.3米/秒的速度運行，這不但影響提升效率，而且還威脅到乘罐人員的和設備的安全運行，針對這種情況，礦、區領導組織技術人員對故障的原因進行分析研究，發現信號系統的PLC程序設計有漏洞，針對此設計缺陷，我們對程序進行了重新編寫。編寫后的程序經過幾個月的運行，效果非常理想，此次PLC程序的重新編寫解決了信號系統的設計缺陷，為主提系統的安全運行消除了隱患

　　由圖5、圖6可以看出，新程序增加一段TI的延時程序和一個Y007(信號發出)的節點，T1延時程序的作用：保證選擇提升方式的間隔必須大于一秒，避免頻繁轉換出現誤動作，Y007的作用是：提升種類的選擇必須是在未發走勾信號之前，一旦走勾信號發出就不能選擇提升種類，并且在絞車電控系統中增加一個信號鎖存記憶，下一個提升種類不發來，上一個就不會消失。這就可以保證在絞車運行期間即使誤操作或提升種類選擇按鈕出現故障，也不會影響提升機的安全運行。

　　新程序解決信號系統PLC程序的設計缺陷，也解決了提升絞車安全運行隱患，確保提升系統安全運行。

　　通過以上改進排除了提升系統的部分安全隱患，并能夠對提升系統出現的故障進行快速的判斷和處理，大大減小影響時間，確保主提升系統的安全高效運行，確保了礦井各項提升任務的完成。