全自動猴車設(shè)計與應(yīng)用

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我全自動猴車設(shè)計與應(yīng)用運輸區(qū)2010年7月全自動猴車設(shè)計與應(yīng)用一、序言隨著礦井的升級和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 現(xiàn)代化的設(shè)備也在煤礦 逐漸應(yīng)用。近幾年P(guān)LC（可編程控制器）以進入煤礦的機電控制設(shè)備 中去，例如井口軌道轉(zhuǎn)發(fā)信號、軌道電子捕車器、井口操車裝置、變 頻絞車等都是利用先進的 PLC控制實現(xiàn)機電設(shè)備的智能化。目前由 于煤礦機電工在PLC知識方面相對缺乏，設(shè)備故障必需依賴廠家維 修，這樣即增加維修成本又影響了安全生產(chǎn)，本人為了解決這一難題， 以設(shè)計全自動猴車為契機，促進 PLC知識在煤礦的普及、學(xué)習(xí)，更 好的為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展提供良好服務(wù)。二、項目背景本人現(xiàn)工作在一

2、個已經(jīng)生產(chǎn)服務(wù)三十多年的老礦井一一淮北礦 業(yè)石臺煤礦，該礦井服務(wù)年限已長，已向三水平延伸，猴車、人力資 源都相應(yīng)隨著增加。其次由于斜巷猴車比較長，乘座人員或乘座時間 無法確定，特別是夏天霧氣大，不能確定有沒有乘坐人員，猴車還要 必須長時間運行，這樣既浪費電力資源又造成機器磨損， 機電事故容 易發(fā)生，從而增加了維修成本。三、項目設(shè)計過程及主要內(nèi)容針對以上情況本人積極主動地學(xué)習(xí)相關(guān)知識、 積極到兄弟礦進行 調(diào)研，本人深受啟發(fā)下決心把這項工作做好，不斷鉆研相關(guān)教材內(nèi)容，結(jié)合煤礦安全規(guī)程，選用三菱編程手冊、三菱 PLC培訓(xùn)講 義、PLC編程指南、煤礦電工手冊等書籍。認真學(xué)習(xí)東南大學(xué)遠程教育的可編程控制

3、器教學(xué)，細致學(xué)習(xí)三菱編程軟件/ GX應(yīng)用，提高了自己業(yè)務(wù)技術(shù)水平，為設(shè)計全自動猴車打下了堅 實的基礎(chǔ)。本人經(jīng)過一次又一次設(shè)計編寫軟件程序，在電腦中模擬與井下試 / 驗相結(jié)合，在軟件與硬件相互結(jié)合測試中，收集了大量的測試數(shù)據(jù)，X.逐步完善軟件程序，經(jīng)過多次失敗后，最終成功設(shè)計出全自動猴車的 程序，在三一猴車上成功運行。主要硬件如下：主控器采用三菱FX2N-48MT型PLC可編程控制器，外接紅外光電 傳感器XL-E3F-DS70，上下口、每個階段各兩個（上行傳感器、下 行傳感器）如圖1，人到達相應(yīng)位置后自動停車，并且保護齊全。上口主動輪23410四階段下口從動輪乘人器傳感器位置圖圖1913為各階段

4、出入口 的起動傳感器18為各階段軌道 光電傳感器6三階段12原理如下：有人從門傳感器經(jīng)過時通過人體感應(yīng)控制猴車延時啟動，并且發(fā) 出啟動信號，如果沒有人乘坐猴車一分鐘后自動停車，如果乘坐猴車， 人經(jīng)過斜巷光電傳感器時會發(fā)出相應(yīng)的命令使猴車繼續(xù)運行，例如： 有人從上口門光電傳感器通過時猴車延時 5秒后啟動，如果沒有乘座 猴車1分鐘自動停車，如果乘座人員經(jīng)過光電傳感器1時猴車會繼續(xù)運行，乘座人員到達二階段下車，不經(jīng)過光電傳感器2會自動停車，如果經(jīng)過光電傳感器 2猴車會自動運行到達相應(yīng)的位置。從下 口上人或者從各個階段上下人都是如此自動執(zhí)行。 圖中只畫出三個腰 巷，如果有多個腰巷也是自動執(zhí)行。主要功能

5、如下： 無人值守功能：通過光電傳感器檢測，實現(xiàn)有人自動開車，無人自動停車。人員從門傳感器經(jīng)過時發(fā)出啟動信號，并延時5秒鐘后猴車自動啟動，人員到達相應(yīng)位置后自動停車，如果乘坐人員多以 最后一個經(jīng)過傳感器的人到位為準(zhǔn)。從各個階段上下人時也會自動起 動，人到上下口或者到腰巷后自動停車。 各種故障保護功能齊全：電機保護、越欠速、機頭機尾越位， 乘人沿線有拉停開關(guān)，脫繩、松繩等故障保護。如有上述情況猴車會 自動停車。電機保護：如遇開關(guān)出現(xiàn)斷相等故障時，及時斷開電源以保護電 機的功能。機頭機尾越位保護：防止乘座人員座到機頭或機尾的大繩輪時不 能及時下車，防止乘座人員座回頭。拉停開關(guān)保護：乘人沿線裝有拉停開

6、關(guān)，如遇特殊情況時拉一下 拉停開關(guān)能及時停車。脫繩、松繩保護：沿線裝有脫繩保護開關(guān)，如遇大繩掉道及時停 止猴車，并且把大繩掉道的具體位置編號顯示在上口的顯示屏上，如果鋼絲繩松到一定的程度也能及時停車。機頭、機尾越位保護啟動后如還有人員沒有到位經(jīng)過 8秒鐘自動 復(fù)位再經(jīng)過4秒鐘會自動啟動，最后一個人員到位后自動停車。 故障代碼顯示功能：由于全自動猴車沿途傳感器比較多，拉 線急停8個、脫索傳感器8個、光電傳感器13個、越位傳感器2個，這 樣在維修方面就會造成一定的困難， 為了解決此問題，在編寫程序時 下了大量的功夫編寫此功能的程序，實際應(yīng)用得出該功能給維修帶來 了很大的方便。例如：猴車大繩在某處脫

7、索猴車立即停車，左邊脫索燈顯示，右邊顯示相應(yīng)猴車橫梁數(shù)字代碼， 這樣維修者直接到相應(yīng)的 橫梁拿道，拉線急停也是如此，在什么地方拉停在屏幕上面都能顯示 相應(yīng)的位置代碼，13個光電傳感器如有損壞也能顯示相應(yīng)的數(shù)字代 碼，這樣不要一個一個的檢查，直接到相應(yīng)的位置更換就行，機頭、 機尾越位也顯示相應(yīng)的數(shù)字代碼，是機頭越位還是機尾越位一目了 然，具了解在我們集團公司有這樣功能的猴車尚屬先例。 節(jié)約資源：猴車能實現(xiàn)有人開車、無人停車，自動開啟，節(jié) 約資源又減少機電事故，節(jié)約維修成本，提高了猴車運行效率，保證了猴車的運輸安全。 有三檔功能開關(guān)：檢修、手動和自動。檢修檔用來檢修維修 猴車操作用；手動檔用來手動

8、啟動和停止操作；自動檔可實現(xiàn)全自動 功能，有人開車、無人停車。四、項目效益分析項目實施后經(jīng)過多次實驗效果很理想，經(jīng)過在猴車 PLC程序中 統(tǒng)計，可節(jié)約66%以上電能源。如圖2、圖3所示（圖2圖3是從 三一猴車安裝20天后PLC內(nèi)導(dǎo)出的實際數(shù)據(jù)的截圖）。截圖說明：（圖2為猴車運行時間為20天零7小時，圖3為猴車實際運行的時 間為119小時零12分鐘），每天猴車運行時間為6小時左右?，F(xiàn)我 礦現(xiàn)有猴車二部，功率共計 82KW。二部猴車每天耗電1968KW h（度），項目實施后一天可節(jié)約電能 1298KW h（度），一年可節(jié)能 474100萬KW h （度），年節(jié)約維修費用近 20萬元（包括鋼絲繩、

9、繩輪、皮輪、軸承等），具有可觀的經(jīng)濟效益。無人值守功能可節(jié)省人力資源的投入，如果按每班一人、每人月工資2000元計算、二部猴車一年可節(jié)省近 21萬余元，如果每 部猴車按包位4人計算一年節(jié)約近20萬元，兩部猴車每年共計節(jié)約 80余萬元，如果在全集團公司推廣使用，每礦按兩部猴車計算，每 年可節(jié)約近1500萬元。并且投資少見效快，節(jié)約了能源降低了維修成本，減 輕了勞動強度，保證了運輸安全。下圖為IIIi猴車PLC接線圖:五、項目研究單位（負責(zé)人、聯(lián)系人、聯(lián)系電話） 項目研究單位：石臺礦運輸區(qū)項目負責(zé)人：張長香項目聯(lián)系人：杜強聯(lián)系電話：4934366圖2猴車運行天數(shù)-11 -Thl(C113K3650卩“）20運天數(shù)圖3實際運行時間（小時）45YOW M03T>K60O30LS主電機 護備CUOI卜RST<C110)分沖K32767/C111、119 實際運行 垃間t小礦速度傳感器手動/自動故障復(fù)位檢修