厦门光沃自动化设备有限公司

1756-IF6I

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公司名称：厦门光沃自动化设备有限公司

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网址：xmgwplc1．前言在现代矿井中巷道运送矿物、矸石、人员、材料及设备等的主要工具是电机车。为了保证机车运行的安全、高效，将井下道岔、信号灯、信号发送器等设备及控制信号集中到主控室控制，并根据现场需要实现它们之间的相互闭锁和解锁等，此构成的井下运输“信号、集中、闭塞”系统又简称信集闭系统，可实现运输区段相互闭塞，电气控制相对集中，调度实时监督控制等。我国煤矿井下信集闭系统大多数采用安全型继电器联锁控制来实现，该控制方式在设计时需绘制大量的电气原理图、接线图，设计工作量较大。随着煤矿不断开拓，井底车场线路发生变更时，控制系统修改工作困难，且系统完成功能也受到继电器控制的限制，有些功能不能尽人意。近几年，信集闭系统的控制联锁方式趋向多样化，除继电器联锁控制方式外，有设计采用微机联锁控制、可编程序控制器（PLC）联锁控制、可编程逻辑器件（PLD）联锁控制等方式。本文介绍我们用OMRON公司SRM1可编程序控制器（PLC）做井下信集闭系统的主要控制器并与其它I/O模块构成基于CompoBUS/S现场总线的远程控制网，实现机车运行和系统设备的集中控制、联锁和模拟盘实时运行监视、自动/人工车辆调度，从而保证井下机车运输安全，提高运输效率，减轻劳动强度，降低能源消耗。该系统运行稳定、现场抗干扰性强、具有连结方便、系统易于扩展等特点。
图一为某矿井底环形车场平面布置图。车场东西两翼2.5Km，各翼分别布置有一条重车道和轻车道，向北0.4Km和0.9Km分别至副井罐笼和主井翻车笼。图中详尽地标明了车场结构、区段划分和电动道岔、弹簧道岔、人工道岔、色信号灯等设备的布置情况。根据该矿生产实际，列车或机车在此车场内共有十种作业：1）、将西翼发来的煤车（重车）调到主井后，机车返回区段8待命；2）、将西翼发来的矸石车或其它车辆调到副井，机车返回区段8待命；3）将东翼发来的煤车调到主井后，机车返回区段8待命；4）将东翼发来的矸石车或其它车辆调到副井，机车返回区段8待命；5）机车由区段8调往主井；6）机车由区段8调往副井；7）将主井空车（轻车）发往西翼；8）将主井空车发往东翼；9）将副井空车或材料车等发往西翼；10）将副井空车或材料车等发往东翼。此10种作业又可按完成作业时所经车场区段划分为14条进路，其中共用一个运行区段或一组道岔的两个进路则互为敌对进路。为防止机车发生碰头、侧撞、追尾等事故，互为敌对进路不允许同时开放并进行电气闭锁，所以全车场共设八台色灯信号机、五台电动转辙机对进路或有关区段进行防护，各进路联锁如下表所示。


3．系统设计3．1硬件设计整个系统采用OMRON公司CompoBUS/S控制系统构成进路式分布控制方式，根据系统电动转辙机、手动道岔、信号机、区段数、模拟盘上显示光带数等计算出系统I/O点数，确定远程I/O模块个数及分布。控制主机采用SRM1-C02型PLC，它最多可以构成一个多达32个从站、拥有256个I/O点的分散I/O控制系统，并通过SRM1-C02的RS-232C端口连接一台上位机作监控、管理、编程。从站根据需要选配远程继电器输出端子SRT1-R0F08和远程晶体管输入端子SRT1-RD08，电缆采用型号为VCTF-JISC3306的乙烯基屏蔽电缆，网络终端阻抗器为SRS1-T，电源采用OMRON的S82S-0724电源箱。图二为该系统硬件组成框图。

3．2软件设计本系统可编程序控制器控制程序采用模块化结构设计，根据信集闭系统控制功能的不同，将程序分为八个模块分别编程和调试，最后进行综合调试，控制程序流程如图三。主要有调度模拟盘状态监测程序，用来监测模拟盘上机车行驶区段光带显示状态，为调度员提供井下机车实时行驶位置；电动道岔控制及状态监控程序，根据系统联锁控制逻辑对电动转辙机进行控制，同时监测所有电动道岔当前位置状态和执行情况，为保证电动道岔工作正常，在程序中设置动作反应监测功能，若发生道岔夹矸或挤岔故障，自动发出声光报警；进路监测控制程序，专门对系统14条进路监测与监控，根据作业种类对有关的电动道岔和敌对进路的信号实行闭锁，非敌对进路和其他电动道岔进行解锁。机车闯红灯报警程序，是由机车当前位置与所占进路闭锁状态、该进路信号灯状态进行逻辑判断识别，发现闯红灯机车立即进行声光报警，并对有关进路及时进行闭锁，防止机车碰头、侧撞、追尾事故的发生。为提高系统程序的可靠性和抗干扰性，在编程中还多处设置“看门狗”定时器，增强程序的自诊断能力。本程序设置有人工和自动两种控制方式，正常情况下采用自动控制方式，减轻工作人员劳动强度。井下特殊情况时，可由自动方式转换为人工调度状态以满足井下运输要求。本系统编程采用基于Windows平台的SYSMAC-CPT编程软件，它适用于OMRON大、中、小型PLC的用户程序编制和监控。其功能1）脱机编程：可用梯形图语言或指令编程，可实现多窗口、多工程、多任务运行，还可发挥剪切板的功能，方便地实现程序的剪切、复制、粘贴等编程功能。编程之后可进行语法检查，帮助纠正程序语法错误。2）监控运行：PLC通过RS232-C接口与上位机相连，计算机可监视PLC的工作；可观察任何工作位的状态；可读所有数据；还可强置某些工作位处于ON或OFF状态。也可根据需要方便地与煤矿局域网链接。3)文件管理：对所编的程序可存储为磁盘文件，这些文件可按照计算机管理文件的办法进行管理、程序打印等。4）在线修改：监视运行时需修改控制程序或发现程序存在问题，除脱机修改外，在问题不太多，又是允许的情况下可再线更改程序。这种边运行、边更改，既不耽误PLC的工作，又可直接地发现与排除故障，是现场较方便的调试与完善程序的方法。