礦井下水泵房防水密閉門自動控制系統(tǒng)

煤礦井下水泵房防水密閉門為了達(dá)到不需要人工操作，利于安全排水，達(dá)到泵房整體自動化要求研發(fā)KYMB-002型遠(yuǎn)控防水密閉門控制裝置徹底實(shí)現(xiàn)泵房無人值守的自動化控制做到安全排水

礦用密閉門主要用于井下主變電所和主排水泵房通往井底車場的通道內(nèi)，容易關(guān)閉，以防止水的突然浸入，密閉門承受壓力可達(dá)98KPa。該煤礦產(chǎn)品在井下廣泛使用，如圖1所示，主要由門框、門體1、鉸鏈裝置6組成，門框是由槽鋼或工字鋼組焊而成，門框通過筋鉤與混凝土墻體連接，通過鉸鏈裝置將門框與門體連接。

以目前井下在用的KXJ1-l.7/660M風(fēng)門用隔爆兼本安型控制器為主控器，以西門子S7一200 PLC 模塊為核心，配合TD210文本式液晶顯示屏，對井下泵房防水密閉門進(jìn)行自動化控制改造，完成對井下防水密閉門自動化控制。同時利用以太網(wǎng)外擴(kuò)展模塊，通過煤礦井下現(xiàn)有以太網(wǎng)或監(jiān)控網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)能夠顯示防水密閉門的各種狀態(tài)，也可下發(fā)指令遠(yuǎn)程遙控密閉門的打開和關(guān)閉。

防水密閉門自動控制系統(tǒng)主要功能

o）使用2個防爆電液推桿完成密閉門的停止、關(guān)閉、停止（鎖緊、解鎖）等功能；

（2）控制方式：現(xiàn)場手動控制和遠(yuǎn)程遙控控制2 種形式；

（3）KXB127礦用隔爆兼本安型聲光報(bào)警器根據(jù)開啟和關(guān)閉過程發(fā)出不同語音提示；

(4)KHJ-1礦用本安型接近開關(guān)確定“打開"或 “關(guān)閉"的自動控制過程是否到位；

（5）防水密閉門具有防夾功能密閉門關(guān)閉過程中KHH-I礦用本安型紅外線開關(guān)探測到障礙物后，正在關(guān)閉的密閉門自動打開。障礙物通過后，密閉門自動關(guān)閉；

（6）文本顯示器能顯示主控器的動作過程和工作狀態(tài)。通過程序按鈕可進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)定；

（7）上位機(jī)界面顯示密閉門的“開"、“關(guān)、停等工作狀態(tài)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)可下發(fā)運(yùn)行指令

防水密閉門自動控制系統(tǒng)工作過程

主控器有4個磁力接觸器控制2臺防爆電液推桿（A、B），如圖2。利用防爆電液推桿A電機(jī)正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動門打開、關(guān)閉；利用防爆電液推桿B電機(jī)正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動液壓鎖緊裝置進(jìn)行鎖緊和解鎖。利用煤礦以太網(wǎng)絡(luò)或現(xiàn)有監(jiān)控網(wǎng)，上位機(jī)界面可顯示防水密閉門的各種工作狀態(tài)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)可遠(yuǎn)距離操作防水密閉門打開和關(guān)閉。

（1）關(guān)門過程防爆電液推桿A定時運(yùn)行，運(yùn)行到時后停止運(yùn)行，將門關(guān)閉。此時，防爆電液推桿 B開始反轉(zhuǎn)定時運(yùn)行，運(yùn)行到時后將門鎖緊，停止運(yùn)行，此時，關(guān)門過程完畢；

（2）開門過程防爆電液推桿B定時運(yùn)行，運(yùn)行到時后液壓鎖緊裝置徹底打開，停止運(yùn)行。間隔數(shù)秒后，防爆電液推桿A開始定時運(yùn)行，運(yùn)行到時后將門打開，防爆電液推桿A停止運(yùn)行。開門過程完畢。

防水密閉門自動控制系統(tǒng)工作原理

手動控制原理

（1）關(guān)門控制當(dāng)人工按下關(guān)閉按鈕時，開關(guān)量信號輸人到PLC模塊輸人端口Al ,經(jīng)過程序控制，模塊輸出端口Bl接點(diǎn)閉合，中間繼電器吸合，常開接點(diǎn)閉合，關(guān)閉密閉門控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿A得電，按設(shè)定時間，液壓缸輸出推力，門開始關(guān)閉。同時控制語音聲光箱發(fā)出：“密閉門正在關(guān)閉，請注意安全"。到達(dá)程序預(yù)設(shè)時間，模塊輸出端口Bl接點(diǎn)打開，防爆電液推桿A失電，停止運(yùn)行。當(dāng)接近開關(guān)確定門關(guān)閉到位后，顯示屏和上位機(jī)界面顯示門已關(guān)閉。

防爆電液推桿A（門關(guān)閉）動作完成后，PLC模塊輸出端口B2接點(diǎn)閉合，中間繼電器吸合，常開接點(diǎn)閉合，鎖緊控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿站B得電，按預(yù)設(shè)時間驅(qū)動液壓鎖緊裝置運(yùn)行。到達(dá)程序預(yù)設(shè)時間，模塊輸出端口B2接點(diǎn)打開，防爆電液推桿站B失電，停止運(yùn)行。當(dāng)接近開關(guān)確定鎖緊裝置到位后，上位機(jī)界面顯示門已鎖緊；

（2）開門控制人工按動“開"鈕時，開關(guān)量信號輸人到PLC模塊輸人端口Cl，經(jīng)過程序控制，防爆電液推桿B得電，液壓缸按程序設(shè)定時間運(yùn)行，液壓鎖開始解鎖。到達(dá)程序預(yù)設(shè)時間，模塊輸出端口DI接點(diǎn)打開，防爆電液推桿站B失電，停止運(yùn)行。當(dāng)接近開關(guān)確定液壓鎖運(yùn)行到位后，顯示屏和上位機(jī)界面顯示門已解鎖。解鎖完成后，開門控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿A得電，液壓缸按設(shè)定時間驅(qū)動門打開。同時控制語音聲光箱發(fā)出： “密閉門正在打開，請注意安全"。到達(dá)程序預(yù)設(shè)時間模塊輸出端口D2接點(diǎn)打開，防爆電液推桿A失電停止運(yùn)行，開門過程結(jié)束。當(dāng)接近開關(guān)確定門打開到位后，顯示屏和上位機(jī)界面顯示門已關(guān)閉。

遠(yuǎn)程遙控原理

主控器帶有以太網(wǎng)模塊，為網(wǎng)絡(luò)輸出信號，使上位機(jī)界面能夠顯示門的開、關(guān)狀態(tài)和故障報(bào)警；上位機(jī)可下發(fā)遠(yuǎn)程控制指令。現(xiàn)場主控器接收到接近開關(guān)確定防水密閉門的打開、關(guān)閉和鎖緊的位置信號通過以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊，上位機(jī)界面顯示密閉門的“開"、“關(guān)"、“停"運(yùn)行狀態(tài)。上位機(jī)發(fā)出“打開" 和“關(guān)閉"指令后，執(zhí)行手動控制的各種動作程序。

（1 )關(guān)閉密閉門主控器利用煤礦井下現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)，為其提供輸人和輸出接口。遠(yuǎn)程遙控控制功能是由地面監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)下發(fā)遠(yuǎn)程控制命令，對主控器實(shí)施遠(yuǎn)程操作。控制命令經(jīng)煤礦現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)到達(dá)主控器，該信號傳到PLC輸人端口Al，經(jīng)過程序控制，關(guān)門控制執(zhí)行接觸器動作，關(guān)門防爆電液推桿A得電，液壓缸輸出推力，門開始關(guān)閉。根據(jù)門的動作行程，確定防爆電液推桿站運(yùn)行時間（0、99 s 任意調(diào)整）。同時控制語音聲光箱發(fā)出：“密閉門正在關(guān)閉，請注意安全"。當(dāng)接近開關(guān)確定門關(guān)閉到位后，模塊輸出端口Bl接點(diǎn)打開，上位機(jī)顯示門關(guān)閉到位

關(guān)門動作完成后（防爆電液推桿站A停止工作) ,PLC模塊輸出端口B2接點(diǎn)閉合，液壓鎖控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿B得電，輸出推力，液壓鎖開始閉鎖。防爆電液推桿B根據(jù)預(yù)先設(shè)定運(yùn)行時間，到時間自動停止運(yùn)行。當(dāng)接近開關(guān)確定液壓鎖運(yùn)行到位后，模塊輸出端口B2接點(diǎn)打開，上位機(jī)界面顯示解鎖到位；

（2）打開密閉門遠(yuǎn)程遙控控制功能是利用上位機(jī)遠(yuǎn)程控制功能，開門時，由地面監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)下發(fā)遠(yuǎn)程控制命令該信號傳導(dǎo)PLC輸人端口CI , 經(jīng)過程序控制解鎖門控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿B得電，輸出推力，液壓鎖開始解鎖。防爆電液推桿B到時間停止工作。當(dāng)限位開關(guān)確定液壓鎖解鎖到位后上位機(jī)界面顯示解鎖到位。解鎖動作完成后PLC模塊輸出端口D2接點(diǎn)閉合，開門控制執(zhí)行接觸器動作，防爆電液推桿A得電，液壓缸輸出推力，門開始打開。同時控制語音聲光箱發(fā)出： “密閉門正在打開，請注意安全"。