全自動(dòng)猴車設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、百度文庫-讓每個(gè)人平等地提升自我全自動(dòng)猴車設(shè)計(jì)與應(yīng)用運(yùn)輸區(qū)2010年7月全自動(dòng)猴車設(shè)計(jì)與應(yīng)用一、序言隨著礦井的升級(jí)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(jìn)入煤礦的機(jī)電控制設(shè)備 中去，例如井口軌道轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)、軌道電子捕車器、井口操車裝置、變 頻絞車等都是利用先進(jìn)的 PLC控制實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的智能化。目前由 于煤礦機(jī)電工在PLC知識(shí)方面相對(duì)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(jì)全自動(dòng)猴車為契機(jī)，促進(jìn) PLC知識(shí)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(xiàng)目背景本人現(xiàn)工作在一

2、個(gè)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(tái)煤礦，該礦井服務(wù)年限已長(zhǎng)，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(zhǎng)，乘座人員或乘座時(shí)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，這樣既浪費(fèi)電力資源又造成機(jī)器磨損， 機(jī)電事故容 易發(fā)生，從而增加了維修成本。三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程及主要內(nèi)容針對(duì)以上情況本人積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)、 積極到兄弟礦進(jìn)行 調(diào)研，本人深受啟發(fā)下決心把這項(xiàng)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(cè)、三菱 PLC培訓(xùn)講 義、PLC編程指南、煤礦電工手冊(cè)等書籍。認(rèn)真學(xué)習(xí)東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育的可編程控制

3、器教學(xué)，細(xì)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(jì)全自動(dòng)猴車打下了堅(jiān) 實(shí)的基礎(chǔ)。本人經(jīng)過一次又一次設(shè)計(jì)編寫軟件程序，在電腦中模擬與井下試 / 驗(yàn)相結(jié)合，在軟件與硬件相互結(jié)合測(cè)試中，收集了大量的測(cè)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(jì)出全自動(dòng)猴車的 程序，在三一猴車上成功運(yùn)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(gè)階段各兩個(gè)（上行傳感器、下 行傳感器）如圖1 ,人到達(dá)相應(yīng)位置后自動(dòng)停車，并且保護(hù)齊全。上口主動(dòng)輪23IJ410四階段下口從動(dòng)輪乘人器傳感器位置圖圖1913

4、為各階段出入口 的起動(dòng)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(shí)通過人體感應(yīng)控制猴車延時(shí)啟動(dòng)，并且發(fā) 出啟動(dòng)信號(hào)，如果沒有人乘坐猴車一分鐘后自動(dòng)停車，如果乘坐猴車， 人經(jīng)過斜巷光電傳感器時(shí)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的命令使猴車?yán)^續(xù)運(yùn)行，例如： 有人從上口門光電傳感器通過時(shí)猴車延時(shí) 5秒后啟動(dòng)，如果沒有乘座 猴車1分鐘自動(dòng)停車，如果乘座人員經(jīng)過光電傳感器1時(shí)猴車會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，乘座人員到達(dá)二階段下車，不經(jīng)過光電傳感器2會(huì)自動(dòng)停車，如果經(jīng)過光電傳感器 2猴車會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)相應(yīng)的位置。從下 口上人或者從各個(gè)階段上下人都是如此自動(dòng)執(zhí)行。 圖中只畫出三個(gè)腰 巷，如果有多個(gè)腰巷也是自動(dòng)執(zhí)行。

5、主要功能如下： 無人值守功能：通過光電傳感器檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)有人自動(dòng)開車，無人自動(dòng)停車。人員從門傳感器經(jīng)過時(shí)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，并延時(shí)5秒鐘后猴車自動(dòng)啟動(dòng)，人員到達(dá)相應(yīng)位置后自動(dòng)停車，如果乘坐人員多以 最后一個(gè)經(jīng)過傳感器的人到位為準(zhǔn)。從各個(gè)階段上下人時(shí)也會(huì)自動(dòng)起 動(dòng)，人到上下口或者到腰巷后自動(dòng)停車。 各種故障保護(hù)功能齊全：電機(jī)保護(hù)、越欠速、機(jī)頭機(jī)尾越位， 乘人沿線有拉停開關(guān)，脫繩、松繩等故障保護(hù)。如有上述情況猴車會(huì) 自動(dòng)停車。電機(jī)保護(hù)：如遇開關(guān)出現(xiàn)斷相等故障時(shí)，及時(shí)斷開電源以保護(hù)電 機(jī)的功能。機(jī)頭機(jī)尾越位保護(hù)：防止乘座人員座到機(jī)頭或機(jī)尾的大繩輪時(shí)不 能及時(shí)下車，防止乘座人員座回頭。拉停開關(guān)保護(hù)：乘人沿線裝

6、有拉停開關(guān)，如遇特殊情況時(shí)拉一下 拉停開關(guān)能及時(shí)停車。脫繩、松繩保護(hù)：沿線裝有脫繩保護(hù)開關(guān)，如遇大繩掉道及時(shí)停 止猴車，并且把大繩掉道的具體位置編號(hào)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(shí)停車。機(jī)頭、機(jī)尾越位保護(hù)啟動(dòng)后如還有人員沒有到位經(jīng)過 8秒鐘自動(dòng) 復(fù)位再經(jīng)過4秒鐘會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，最后一個(gè)人員到位后自動(dòng)停車。 故障代碼顯示功能：由于全自動(dòng)猴車沿途傳感器比較多，拉 線急停8個(gè)、脫索傳感器8個(gè)、光電傳感器13個(gè)、越位傳感器2個(gè)，這 樣在維修方面就會(huì)造成一定的困難， 為了解決此問題，在編寫程序時(shí) 下了大量的功夫編寫此功能的程序，實(shí)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

7、在某處脫索猴車立即停車，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(gè)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(gè)一個(gè)的檢查，直接到相應(yīng)的位置更換就行，機(jī)頭、 機(jī)尾越位也顯示相應(yīng)的數(shù)字代碼，是機(jī)頭越位還是機(jī)尾越位一目了 然，具了解在我們集團(tuán)公司有這樣功能的猴車尚屬先例。 節(jié)約資源：猴車能實(shí)現(xiàn)有人開車、無人停車，自動(dòng)開啟，節(jié) 約資源又減少機(jī)電事故，節(jié)約維修成本，提高了猴車運(yùn)行效率，保證了猴車的運(yùn)輸安全。 有三檔功能開關(guān)：檢修、手動(dòng)和自動(dòng)。檢修檔用來檢修維修 猴車操作用；手動(dòng)檔

8、用來手動(dòng)啟動(dòng)和停止操作；自動(dòng)檔可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng) 功能，有人開車、無人停車。四、項(xiàng)目效益分析項(xiàng)目實(shí)施后經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)效果很理想，經(jīng)過在猴車 PLC程序中 統(tǒng)計(jì)，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(shí)際數(shù)據(jù)的截圖）。截圖說明：（圖2為猴車運(yùn)行時(shí)間為20天零7小時(shí)，圖3為猴車實(shí)際運(yùn)行的時(shí) 間為119小時(shí)零12分鐘），每天猴車運(yùn)行時(shí)間為6小時(shí)左右?，F(xiàn)我 礦現(xiàn)有猴車二部，功率共計(jì) 82KW。二部猴車每天耗電1968KW h（度），項(xiàng)目實(shí)施后一天可節(jié)約電能 1298KW h（度），一年可節(jié)能 474100萬KWh （度），年節(jié)約維修費(fèi)用近 20萬元（包括鋼絲

9、繩、 繩輪、皮輪、軸承等），具有可觀的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)算一年節(jié)約近20萬元，兩部猴車每年共計(jì)節(jié)約 80余萬元，如果在全集團(tuán)公司推廣使用，每礦按兩部猴車計(jì)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(dòng)強(qiáng)度，保證了運(yùn)輸安全。下圖為IIIi猴車PLC接線圖:五、項(xiàng)目研究單位（負(fù)責(zé)人、聯(lián)系人、聯(lián)系電話） 項(xiàng)目研究單位：石臺(tái)礦運(yùn)輸區(qū)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：張長(zhǎng)香項(xiàng)目聯(lián)系人：杜強(qiáng)聯(lián)系電話：4934366圖2猴車運(yùn)行天數(shù)-10 -(C113K350<i4 )20運(yùn)If天數(shù)圖3實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)）45Y(XM M03TKEOo3DLS主電機(jī) 護(hù)備TO卄PtSTClIOI卜K60<C11O)分沖K32767/Clll 、119 實(shí)際運(yùn)行 垃間t小礦速度傳感器手動(dòng)/自動(dòng)故障復(fù)位檢修停止起動(dòng)急停下口越位傳感器閘到位傳感器下