全自動猴車設計與應用

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我全自動猴車設計與應用運輸區(qū)2010年7月全自動猴車設計與應用一、序言隨著礦井的升級和科學技術的不斷發(fā)展， 現代化的設備也在煤礦 逐漸應用。近幾年PLC（可編程控制器）以進入煤礦的機電控制設備 中去，例如井口軌道轉發(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控制實現機電設備的智能化。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，本人為了解決這一難題， 以設計全自動猴車為契機，促進 PLC知識在煤礦的普及、學習，更 好的為現代化煤礦發(fā)展提供良好服務。二、項目背景本人現工作在一

2、個已經生產服務三十多年的老礦井一一淮北礦 業(yè)石臺煤礦，該礦井服務年限已長，已向三水平延伸，猴車、人力資 源都相應隨著增加。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、項目設計過程及主要內容針對以上情況本人積極主動地學習相關知識、 積極到兄弟礦進行 調研，本人深受啟發(fā)下決心把這項工作做好，不斷鉆研相關教材內容，結合煤礦安全規(guī)程，選用三菱編程手冊、三菱 PLC培訓講 義、PLC編程指南、煤礦電工手冊等書籍。認真學習東南大學遠程教育的可編程控制

3、器教學，細致學習三菱編程軟件/ GX應用，提高了自己業(yè)務技術水平，為設計全自動猴車打下了堅 實的基礎。本人經過一次又一次設計編寫軟件程序，在電腦中模擬與井下試 / 驗相結合，在軟件與硬件相互結合測試中，收集了大量的測試數據，X.逐步完善軟件程序，經過多次失敗后，最終成功設計出全自動猴車的 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 ,人到達相應位置后自動停車，并且保護齊全。上口主動輪23IJ410四階段下口從動輪乘人器傳感器位置圖圖1913

4、為各階段出入口 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：有人從門傳感器經過時通過人體感應控制猴車延時啟動，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， 人經過斜巷光電傳感器時會發(fā)出相應的命令使猴車繼續(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，不經過光電傳感器2會自動停車，如果經過光電傳感器 2猴車會自動運行到達相應的位置。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。

5、主要功能如下： 無人值守功能：通過光電傳感器檢測，實現有人自動開車，無人自動停車。人員從門傳感器經過時發(fā)出啟動信號，并延時5秒鐘后猴車自動啟動，人員到達相應位置后自動停車，如果乘坐人員多以 最后一個經過傳感器的人到位為準。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，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：如遇開關出現斷相等故障時，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。拉停開關保護：乘人沿線裝

6、有拉停開關，如遇特殊情況時拉一下 拉停開關能及時停車。脫繩、松繩保護：沿線裝有脫繩保護開關，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過 8秒鐘自動 復位再經過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，右邊顯示相應猴車橫梁數字代碼， 這樣維修者直接到相應的 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 相應的位置代碼，13個光電傳感器如有損壞也能顯示相應的數字代 碼，這樣不要一個一個的檢查，直接到相應的位置更換就行，機頭、 機尾越位也顯示相應的數字代碼，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：檢修、手動和自動。檢修檔用來檢修維修 猴車操作用；手動檔

8、用來手動啟動和停止操作；自動檔可實現全自動 功能，有人開車、無人停車。四、項目效益分析項目實施后經過多次實驗效果很理想，經過在猴車 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內導出的實際數據的截圖）。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。現我 礦現有猴車二部，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KWh （度），年節(jié)約維修費用近 20萬元（包括鋼絲

9、繩、 繩輪、皮輪、軸承等），具有可觀的經濟效益。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（負責人、聯系人、聯系電話） 項目研究單位：石臺礦運輸區(qū)項目負責人：張長香項目聯系人：杜強聯系電話：4934366圖2猴車運行天數-10 -(C113K350<i4 )20運If天數圖3實際運行時間（小時）45Y(XM M03TKEOo3DLS主電機 護備TO卄PtSTClIOI卜K60<C11O)分沖K32767/Clll 、119 實際運行 垃間t小礦速度傳感器手動/自動故障復位檢修停止起動急停下口越位傳感器閘到位傳感器下