三菱FX_2NX系列PLC在副井提升機信號系統中的應用

1 引言
副井提升機信號及綜合保護系統,是副井提升系統的重要組成部分。該系統工作性能的優劣,直接影響到提升機的安全運行。某煤礦副井提升機分為兩套提升絞車，一套為雙罐籠提升-雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設人員上下橋臺)及其它輔助作業;另一套為帶平衡錘的單罐籠提升—雙層提矸(換層操作)、雙層提人(不換層，設人員上下橋臺)及其它輔助作業。原信號系統中的井口閉鎖信號及打點信號由于器件的老化等原因，動作遲緩或誤動作。同時,可編程序控制器的高速發展和成熟應用,也為副井提升信號系統的改造提供了良好的前提條件。因此，從滿足現場需要和操作方便靈活的角度出發，應用可編程控制器對其進行改造。
2 三菱FX_2N可編程控制器
三菱FX_2N系列可編程控制器是小型化，高速度，高性能的產品，是FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。除輸入出16~25點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。它具有如下特點:
l 系統配置既固定又靈活
在基本單元上連接擴展單元或擴展模塊，可進行16--256點的靈活輸入輸出組合。
l 備有可自由選擇，豐富的品種
可選用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小8點的擴展模塊進行擴展。
可根據電源及輸出形式，自由選擇。
l 令人放心的高性能
程序容量:內置800步RAM(可輸入注釋)可使用存儲盒，最大可擴充至16k步。
l 編程簡單
本系統采用三菱的FX2N系列PLC實現上下井口的各種操作。上井口為FX_2N128MR，下井口為FX_2N80MR，車房為FX_2N48MR除緊停信號單獨外的各種操作及信號的處理均由可編程控制器完成
3 系統構成系統框圖如圖1所示，由車房顯示系統、上井口信號操作系統和下井口信號操作系統等三部分組成。
3.1 車房顯示系統
車房顯示系統主要完成提升過程中的各種信號顯示，包括提人、提物、急停、換層、檢修等的漢字顯示，快上、快下、慢上、慢下、停車等的漢字和數字顯示，三次提升信號所對應的數字記憶，提升鉤數的累計顯示等等。對快上、快下、慢上、慢下、停車的五種信號同時具有與信號數字相對應的音響信號，如打點信號為4，則對應有四次音響信號。在緊急停車時具有上井口、下井口、車房的全線音響報警信號。
各種與絞車控制回路閉鎖的信號集中到車房顯示系統的控制柜中，再分別接入各控制回路，便于維護和檢修。
3.2 上井口信號操作系統
上井口信號操作系統的功能主要是根據提升任務的需要向車房發出相應的打點信號及完成相應功能的轉換，如提人、提物、換層、檢修等。根據煤礦安全規程要求，在提升過程中，下井口的信號必須由上井口轉發，即每次提升開始，下井口首先向上井口發出打點信號，上井口再發出相應的信號，并傳至車房，同時在操作面板上顯示相應的數字和發出相應次數的音響信號。如果上井口發出的信號與下井口不一致，信號將不能發出，操作面板上也相應顯示和音響信號。但當上井口下放人員時，不論下井口發出什么樣的提升信號，均服從于提人，即上井口可以將提人信號直接發至車房，實施提人操作。在本系統中不論是提人還是提物，只有提人、提物轉換開關的位置選對，打點信號才有效。一旦信號正確發出，除緊急停車信號外，系統將閉鎖各種信號，確保提升的安全。當需要換層時，只要將換層轉換開關置于換層位置，提升機將按照換層所設定的速度運行。在系統檢修時，將檢修轉換開關置于檢修位置，此時提升機將按照檢修速度運行。
上井口發出的各種信號均傳至車房，為司機提供開車信號。在提升信號沒有發出時，絞車開不了車。在信號系統中還設置了提升方向的閉鎖，絞車只能按正確的方向開車。
在系統中如果上下井口的閉鎖和操車信號異常，顯示屏上將出現相應的閃光指示，以便及時的發現問題和解決問題。為了方便上下井口的聯絡，系統中設置了聯絡信號操作按鈕，通過此按鈕實現各種聯絡。
當信號系統的PLC檢修或故障時，本系統可以通過設置的備用信號系統發出各種開車信號，確保提升系統的正常運行。
3.3 下井口信號操作系統
下井口信號操作系統的功能基本與上井口信號操作系統的功能一樣，不同之處在于:
(1) 下井口的信號只能傳至上井口，而不能直接發至車房。
(2) 當下井口發出提人信號時，上井口只能發出提人信號。
當需要緊急停車時，上下井口均可通過緊急停車開關，發出全線緊停聲光信號。