PLC在矿用阻车装置中的应用

摘 要：矿用阻车器的自动装置是基于PLC在绞车电控领域里推广与应用的一种，其内容着重介绍了矿用阻车装置的构成、原理和动作过程等。

关键词：PLC；矿用阻车器本体；第一、二设定值；“抱轨”;“松轨”

中图分类号：TB114文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）04-0251-02

矿用阻车器的自动装置，它采用了旋转编码器作为测距传感器，PLC作为控制核心，绞车房信号控制采用了日本三菱公司的FX2N-80MR先进技术。另外，阻车器本体采用了液压马达、三位四通电磁换向阀等液压元件来实现阻车器“松轨”（或“抱轨”）的机能工作。

1 阻车器自动装置的工作原理

在绞车启动时，绞车房主控PLC（可编程逻辑控制器）对编码器发生脉冲进行计数，PLC根据计数的结果转换为绞车的旋转角度和旋转方向，从而判断出矿车现在的位置和运行方向。

当检测出矿车的位置在某一轨道阻车器预定“松轨”点时，主控发出松开轨道指令同时送给该阻车器自动装置的液压马达和电磁换向阀的（Y1）电磁铁，从而被其控制的阻车器本体开始实现松开轨道动作；当检测矿车的位置运行到该道阻车器设定的“抱轨”点时，主控PLC发出抱紧轨道指令送给该装置的液压马达和电磁换向阀（Y2）电磁铁，从而被其控制的阻车器本体实现抱紧轨道动作。(分别见图1、图2所示)

图1 主控PLC对阻车装置的功能线框图

图2 阻车器自动装置液压原理图

2 工作过程

矿车下行时，本装置待命，PLC主控接通电源，绞车启动，当矿车运行到PLC内部计数器第一设定值时，发出“松轨”信号，阻车器装置液压马达开始启动，同时电磁换向器电磁铁（Y2）得电，于是电磁换向阀向左移动。此时，油液由液压缸右腔流入，左腔流出。那么，活塞杆驱动阻车器本体就实现“松轨”动作，从而使阻车器本体处于松开轨道状态，矿车放行；当矿车运行到达第二设定值时，发出抱轨信号，液压马达开始启动，同时电磁换向器电磁铁（Y1）得电，（Y2）断电，于是换向阀向右移动。此时，油液由液压缸左腔流入，右腔流出。那么，活塞杆驱动阻车器本体就实现“抱轨”动作，使阻车器本体处于抱紧轨道状态。

矿车上行时，与下行时恰恰相反。

当矿车运行速度大于或等于115%时(或出现飞车、溜车事故时)，限速继电器瞬时动作。相应地，安全回路中一组限速继电器常闭触点（GSJ2、GSJ1）就会断开，从而切断绞车安全回路，迫使绞车安全制动停车。

3 应用中必须考虑的几个问题

1）绞车传感器、旋转编码器(ASS)安装问题：

编码器：为了检测矿车运行现在距离，故编码器安装在绞车轮上。另外，要求编码器轴安装与传动轴误差不大于0.2mm。

传感器：为检测绞车开动后，旋转编码器是否能够正常投入工作，故需安装绞车传感器。传感器的磁钢也需安装在绞车轮上，传感器前端面与其磁钢平行距离不大于5mm。(见图3所示)

图3 传感器、旋转编码器的安装示意图

2）液压缸问题：

液压缸利用活塞杆来实现推动阻车器，使阻车器达到抱轨（或松轨）位置的有效行程（依实际工作情况可定出具体数据）。然后对液压缸正确选型，从而能够实现所需的机能动作。

3）联接问题：

阻车器与液压缸的活塞杆的联接方式。（是传递动力能量的关键处，需采用刚性联接或储能联接装置两种形式）

4)定性保护问题：

为保证使阻车器本体能够可靠地达到预定（抱紧、松开轨道）位置，需考虑在阻车器本体上安置两组限位继电器。另外，考虑到液压系统中油压、油温和油速能够有效的得以控制与保护以及能够实现其功能，液压系统需加安全阀、溢流阀和节流阀等保护元件。

5）需要注意的问题：

检修绞车设备时，阻车器本体必须置于闭合状态。即：“抱轨”状态。

总之，矿用阻车器自动装置是基于PLC在绞车电控领域中的推广与应用，它结合绞车提升低频电控系统基本实现了自动化控制的目的。使它又一次体现于提升设备群中的一种技术改革道路上的创新型的延伸与拓展形态。显而易见，与原先传统的矿用阻车器装置（手动操纵式阻车器）相比，矿用阻车器自动装置的功能更齐全、性能更稳定、安全可靠性更高。

参考文献

［1］程居山等.矿山机械. ［M］.徐州：中国矿业大学出版社,1997.

［2］钟肇新.可编程控制器原理与应用.［M］. 广州：华南理工大学出版社. 2000.