煤矿架空乘人装置自动化的实现分析

煤矿架空乘人装置自动化的实现分析

孙向阳

（河南省平顶山市平煤股份四矿河南省平顶山市467000）

摘要：在矿山作业过程中，为了能够避免发生矿山坍塌事故对于矿工造成的生命安全，必须要通过煤矿架空乘人装置自动化的系统来输送矿工。但是在煤矿架空乘人装置运行的过程中必须由于人工控制存在的不足，导致整个乘人装置效果并不理想。为此笔者利用PLC技术以及相关的拓展模块针对煤矿架空乘人装置进行自动化改造，提高了整个煤矿架空乘人装置的自动化运行的效果，并且也实现了无人值守的目标，保证整个煤矿架空乘人装置的运行水平。

关键词：煤矿架空乘人装置；PLC技术；自动化控制；设计分析

在《煤矿架空乘人装置安全检测规范》要求下，通过利用PLC技术以及相关的拓展模块针对煤矿架空乘人装置自动化的系统进行自动化改造，为煤矿架空乘人装置提供过速保护、限位保护等相关的安全防护手段，不仅能够实现无人值守的效果，而且也能够极大减少上下矿的时间，提高煤矿工人的工作效率。

一、煤矿架空乘人装置自动化的系统组成以及工作原理

在架空乘人装置工作系统通过利用驱动装置、脱绳装置、压绳装置、迂回装置、张紧装置等相关的部件共同组成类似于地面旅游索道的系统。不同的结构部件具有不同的功能，例如通过驱动装置能够保证压绳轮之间的钢丝绳拉紧配重的顺利完成。而通过张紧装置可以增强钢丝绳的张力和挠度，利用钢丝绳与轮之间的摩擦力促进绳的钢丝不断运转，实现输送矿工的效果[1]。

二、煤矿架空乘人装置自动化的系统的设计

（一）设计思路

为了能够实现煤矿架空乘人装置自动化的系统自动化设计，必须要利用微机检测以及控制柜作为整个系统的控制平台。通过增加不间断电源盘式制动装置、本安型测速传感器、温度传感器等其他的保护性传感器，能够提高成人装置控制性能，一旦出现紧急故障可以直接利用盘形制动装置实现空中刹车，或者出现滑绳断绳的问题，也可以通过抓绳的方式避免断绳滑动的情况[2]。

（二）系统数据检测装置

通过本安测速传感器可以在过速或者限速的状态下，直接利用防爆轴编码器进行过速保护或者欠速保护，可以极大的增强煤矿架空乘人装置的安全性，通过在运行过程中设定一定的额定速度阀值，如果超过额定阀值时，就会自动提示或者自动控制。重锤油缸限位保护如果重锤张紧或者液压张紧时，为了能够避免重锤落地的故障，必须要通过本安型霍尔开关以及行程开关的方式，针对重锤以及油缸进行限位保护，如果在金属检测体接近传感器的过程中，开关能够迅速的发出电气指令，并且可以准确的判断机构运行的位置。张力检测传感器，利用张力检测传感器可以针对断绳问题进行全面的判断，保证尾轮的张紧力，利用本安型油位开关能够判断减速器油位的高低。

三、PLC控制技术的主要优势

通过煤矿架空乘人装置控制，能够有效结合电子技术、计算机技术、大数据技术等，实现电力系统与信息控制的全面融合。例如，在电气与网络信息控制一体化系统之中，通过PLC控制技术能够实现机电结合的效果，另外PLC控制技术系统的应用领域非常广泛，无论是电开关的设计还是航空飞机的研究，都能够见到电力自动化系统，所以电力系统自动化技术能够给我们日常的生产生活还非常积极的影响。此外，煤矿架空乘人装置还能够有效的对电力系统进行实时监控，能够及时的发现电力系统的运行故障，并且第一时间加以解决，提高整个电力系统的稳定性。但是由于电力系统规模非常复杂，如果采用人工的监管方式，则不仅会导致人工量大增，同时也会导致人工监管的效率下降，所以利用PLC控制技术进行控制可以进一步提高电力系统的运行质量，也能够实现自动化管理和自动化生产，极大地提升了电气工程的生产效率[3]。电气工程自动化控制系统结构复杂，所以要想加强PLC技术的应用必须要充分的研究各个环节的应用问题。

四、煤矿架空乘人装置自动化的应用

（一）PLC技术在自动化施工中的应用

一方面，PLC控制技术的煤矿架空乘人装置通常会采用低配压电的方式，原因有以下几点。第一低压配电能够尽可能的避免母线断电时的运行受到影响，保证了煤矿架空乘人装置以及相关的装置正常的运作，此外可以有效减少经济损失[4]。对于煤矿架空乘人装置来说由于能够实现自动抓绳功能，所以出现意外脱落时，也能够通过PLC技术进行自动闭合，能够有效减少煤矿架空乘人装置的安全隐患。针对煤矿架空乘人装置的过程中通过采用PLC技术，必须要针对PLC技术的工作环境进行分析，PLC技术安装完成之后能够有效的发挥出PLC技术的自动检测功能，首先可以对煤矿架空乘人装置的设备进行自动控制，此外还可以针对的各个部件进行自动化的感应，当PLC技术接入到煤矿架空乘人装置之中，能够针对自动化遥感信号进行收集与整理，并且及时的加以反馈。例如通过利用PLC技术构建的煤矿架空乘人装置能够利用本安型测速传感器、温度传感器等其他的保护性传感器等直接将非电量信号转化为电量信号，这样就能够实时的模拟煤矿架空乘人装置运行状态，并且与检测仪相连接，利用Windows操作系统，将MCGS工控组软件进行连接，从而在电脑终端实时显示检测结果。

（二）PLC技术在煤矿架空乘人装置监测中的应用

通过对于PLC技术在中的运行效果进行分析，我们知道PLC技术最主要的功能就是对于煤矿架空乘人装置运行的状态进行监测。通过利用PLC技术能够有效针对煤矿架空乘人装置进行全面监测，保证煤矿架空乘人装置控制的工作环境符合设计标准，最主要的特性就是可靠性与安全性[5]。

结论：

通过PLC技术能够进一步满足普通计算机控制系统，也能够明显的提高装置的运行效率，减少运行成本。PLC技术的协议具有开放式的通信特点，所以能够保证，信号之间的接线方式更加的简单，尤其是在智能化系统之中，工作人员还可以直接对PLC进行编程改造，并且排查出PLC控制技术中存在的故障。

参考文献：

[1]薄炜杰.基于PLC的煤矿架空乘人装置控制系统研究[J].机械管理开发，2018，33（06）：177-178+186.

[2]任志忠.对煤矿架空乘人装置常见的故障分析及解决方法探究[J].现代工业经济和信息化，2018，8（06）：86-87+97.

[3]肖公平，刘丹，蔡飞，肖连平.煤矿架空乘人装置钢丝绳无损探伤监测电控系统的设计[J].煤矿现代化，2018（05）：103-105.

[4]栗帅.煤矿井下架空乘人装置故障分析与治理[J].现代矿业，2018，34（04）：210-211+215.

[5]马东，胡文信，马新燕，程学珍.煤矿架空乘人装置断绳捕捉保护系统[J].煤炭技术，2018，37（02）：266-268.