摘 要：矿井主井自动装卸载系统担负着日常提煤重任，电控系统是其重要核心部件，它的安全性能极其重要。因此，简要阐述了主井自动装卸载电控系统升级改造在实际生产中的应用情况，以期为日后的相关工作提供参考。
关键词：矿井主井；自动装卸载电控系统；信号系统；提升机
中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.097
1 概述
张集矿北区原TPX型PLC主井自动定量装卸载系统运行时间比较长，系统性能老化，故障率比较高。由于设计问题，可编程控制箱内部元器件分布不合理，空间距离过小，配件更换困难。
2 主井自动装卸载改造技术要求
系统设有6个信号点，分别为车房、卸载站、装载站、-424皮带巷、上口检修信号箱和下口信号检修箱。车房、上井口检修箱、卸载站、下口检修箱继续使用原有设备，装载站新增设备必须兼容老设备的控制接口，本次改造后装载站两个操作台， -424皮带巷及装载硐室各一个，两位互为备用，主备可选择。
系统采用西门子S7300PLC，CPU不低于315-2DP，分别安装在车房、井口卸载站和井下装载站控制箱中，所选用的可编程控制器能与提升机主控PLC通讯。井上到井下通信网络用铠装光缆连接。井筒和井下设备选用矿用隔爆型，它们能防止垂直淋水浸入。
3 主井自动装卸载功能实现
3.1 装/卸载控制系统功能
3.1.1 控制方式
装/卸载控制方式为自动、手动和检修。自动控制方式是系统根据各工艺状况自动完成装、卸整套工艺流程；手动控制方式是通过手动实现装卸载，但各设备的闭锁仍由PLC完成。
在选择检修控制方式时，为了确保安全，可保留必要的闭锁在控制中，这个由厂家和用户协商确定。
3.1.2 装载系统状况
3.1.2.1 装载站设备控制
提升机的装载站被控设备为4条皮带机、12台给煤机、3个煤仓、2台液压站油泵和2只定量斗/（每台4个液压称重头），装载控制PLC根据检测到各设备的状态信号进行相应的指示和控制。主要检测信号有箕斗到位信号、皮带机和各给煤机的开停状态、定量斗门的打开和关闭到位、装载皮带的跑偏保护、拉线紧停保护、定量斗的煤位满信号和定量斗的称重信号等。
定量斗的装载方式有3种，即定重、定容、定时。在系统正常运行的情况下，采用液压称重系统定重方式，同时，采用定容和定时方式进行监视，以满足自动装载的要求。称重控制系统人机界面显示装置除了就地显示称重值外，还能通过仪表上的数据通讯接口将称重值送至井上显示仪表和工控机中。
3.1.2.2 裝载站闭锁
装载控制按照装载工艺设备的动作顺序在上下信号之间闭锁。装载站闭锁信号只是闭锁装载设备和提升机，不影响卸载设备的运行。如果箕斗停车位置不准确，系统会报警，保持状态，并禁止装载。装载工作完成后，系统会发出提升信号。
3.1.3 卸载站控制
卸载站设箕斗到位信号、卸载完成信号和井口煤仓满信号。卸载站的检测信号由通讯光缆和提升机的主控PLC连接，进行相应的信号指示。卸载站控制台采用卸载信号一体化设计，具有LED模拟显示功能、语音通讯功能。同时，卸载站控制台采用了必要的防腐措施，元器件采用的是进口产品，结构采用的是矿用隔爆型兼本安型。
3.1.4 卸载站闭锁
卸载仓满仓时，提升机不允许提煤。当卸载站发生故障时，如果一次提升开始，需待此次提升完毕后闭锁提升。箕斗门开闭装置位置信号参与卸载闭锁，箕斗门开闭装置收回不到位发不出开车信号。卸载闭锁只是闭锁卸载设备和提升机，不影响装载设备运行。提升信号为直发式，装载不完成，卸载不完毕，发不出提升信号。在特殊情况下（比如箕斗提人），提升信号有转发功能。
3.1.5 通讯联系
装/卸载站的控制系统能分别把各设备工作状态和故障信息上传到司机室工控机上，以便形成装、卸工艺流程画面和故障表。
3.2 提升信号系统功能
提升信号控制方式为自动、手动和备用信号。当控制方式为自动时，由装/卸载完成信号控制；当控制方式为手动时，由操作人员按动相应的打点按钮控制。信号分为上提、下放、慢上、慢下和停车几种，准备好信号应能直发给提升机电控，井口信号必须与绞车控制回路相闭锁。
提升信号应有单边提升功能，在一箕斗不能正常工作时，提升信号能屏蔽此边所有装/卸载信号，使另一箕斗能正常提升。
各信号点有声光兼备的提升信号，同时，具有语音通讯功能，以便各水平之间联系。
4 新自动装/卸载电控系统的优点
4.1 节省人力
装载站装设2个操作台，分别安装在装载硐室和皮带巷。2个操作台功能一致，互为备用，在皮带巷操作时，信号硐室可不安排人员，节省人力。
4.2 安全方面
新自动装/卸载电控系统具有防止二次装载的程序保护，为箕斗装煤后，扇形门关闭，不能二次装煤，要先完成另一钩的装载后才可装煤。
4.3 便于安装
原来的PLC防爆箱不可拆卸，新PLC防爆箱方便拆卸、安装，且新PLC控制箱预留足够的接口，满足新煤仓、给煤机、皮带机设备的安装要求。
5 经济效益
主井传动系统的升级改造大大提高了主井的安全性和提升能力 ，缓解了提煤压力，创造出了较好的经济效益。
〔编辑：白洁〕