获各琦副井提升机丢失罐位去向信号消除方法

2021-02-05梁福平黄建东金有良

矿山机械 2021年1期

梁福平，王迪，黄建东，金有良，李平

1巴彦淖尔西部铜业有限公司内蒙古乌拉特后旗 015543

2西部矿业股份有限公司锡铁山分公司青海海西州816203

获各琦铜矿 3号副井共有12个中段，目前 5个中段投入生产，其他为开拓中段。提升设备选用中信重工机械股份有限公司生产的 JKM-3.5×6(Ⅲ)E-(HGQ) 型摩擦式多绳直流提升机，电控系统选用洛阳中信重工自动化工程有限公司生产的 PLC 配6RA70 直流调速装置。提升机采用双层单罐笼带平衡锤提升方式，24 h 连续作业，提升废石兼顾升降人员、下放材料和采矿设备等[1]。

1 存在问题

副井自 2013 年投入使用以来，提升机一直运行良好，但 2020 年提升机在运行过程中偶发丢失罐笼目标位置去向信号，运行到设定目标位置后不能自动减速和停车，需司机操纵手柄减速停车。之后，井口信号工打停车信号，消除罐笼位置去向指令，系统方恢复正常，提升机又能按照井口信号工的指令运行。2020 年 1 — 8 月份，提升机运行过程中共发生丢失罐笼目标位置去向信号 3 次，存在重大安全隐患，并影响提升机运行效率。

2 故障判断

针对提升机丢失罐笼目标位置去向信号的问题，矿山设备能源部专业技术人员从电控系统和程序中检查了有关 “置位” 罐笼去向程序段和 “复位” 罐笼目标位置去向信号程序段的条件。罐笼去向如图 1 所示，SR 触发器 M67.2 的 S 端条件具备后，置位 SR 触发器 M67.2 确定罐笼去向。如果运行中丢失罐笼去向信号，可能是井口信号台输入端 I1.6 的信号状态、急停信号输入端 M69.1 的信号状态、中段信号箱输入端I8.5 的信号状态或输出端 M96.4 的信号状态为 1，上述任何一个信号为 1 时均能复位 SR 触发器 M67.2，输出罐笼目标位置去向信号为 0，即程序中无罐笼去向。

图1 罐笼目标位置去向信号

原消除罐笼目标位置去向信号如图 2 所示。常态下提升机信号操作步骤：提升机罐笼运行到停车中段，该中段信号工按下信号箱上的停车按钮，输出端M69.0 的信号状态从 0 变为 1，则输出端 M96.4 的信号状态为 1，复位 SR 触发器 M67.2，输出罐笼目标位置去向信号为 0。该程序段还有一个功能，如果中段信号工选错了罐笼目标位置去向信号，按键盘上的“*”键，则对应的背景数据块 DB 动作，则输出端M96.4 的信号状态为 1，复位 SR 触发器 M67.2，输出罐笼位置为 0，这样错误的罐笼目标位置去向信号就被消除了[2]。

图2 原消除罐笼目标位置去向信号

3 故障查找和排除

从罐笼目标位置去向信号使用的 SR 置位、复位的梯形图可以看出，罐笼目标位置去向选择后，只有与 R 相连的几个并联的梯形图分支才能消除去向，分别为：信号台 (XHT) 停车、各中段急停、罐笼位置所在中段信号箱 (XHX) 停车、罐笼位置所在中段键盘“*”键消除去向。下面逐一分析查找原因。

(1) 如果信号台 (XHT) 停车点 I1.6 的信号状态从0 到 1 动作，则提升机会自动停车，停车语音播报，而实际情况是提升机继续运行且没有语音播报，因此，本条故障可能已排除。

(2) 如果急停信号输入端 M69.1 的信号状态从 0到 1 动作，则提升机会立即紧急制动，相应的指示灯显示，上位机也会及时准确记录故障，而实际情况是并没有相应的指示灯显示和记录，因此，本条故障可能已排除。

(3) 如果信号箱 (XHX) 停车点 I8.5 的信号状态从0 到 1 动作，则提升机会在罐笼位置所在中段及时停车且发出停车语音播报，而实际情况是提升机继续运行且没有语音播报，因此，本条故障可能已排除。

(4) 如果罐笼位置所在中段键盘“*”键的信号状态从 0 到 1 动作，则输出端 M96.4 的信号状态从 0 到1 动作，复位 SR 触发器 M67.2 输出罐笼位置信号为0，提升机会及时消除去向，并且不影响提升机当前的运行状态。考虑到信号箱键盘使用时间较长且频次多、井下潮湿、粉尘导电等使用条件，此种可能性更符合实际运行期间的故障现象[3]。

综上所述，故障查找和排除应从各中段信号箱键盘入手，查找键盘是否老化腐蚀，接线是否松动，是否受外界电磁干扰等。

技术人员最终判定，故障原因是信号箱键盘有干扰或者键盘导电橡胶老化粘连导致“*”键误动作。在图 2 中，如果接近罐笼位置中段信号箱的“*”键误动作，导致其对应的背景数据块误动作，则输出端 M96.4 的信号状态从 0 到 1 动作，复位了SR 触发器 M67.2，输出的罐笼目标位置去向信号为0。

有效的故障排查方法是，在程序中添加了一个T30 定时器，修改后的消除罐笼目标位置去向信号如图 3 所示。让罐笼运行至某中段，例如 2 中段，让 2中段的信号工按信号箱的“*”键，观察 M96.4 的信号状态从 0 到 1 的变化情况，T30 定时器启动。如果延时 1 s 结束并且输入端 I0.0 的信号状态仍为 1，则输出端 M96.4 的信号状态从 0 到 1 动作，复位 SR 触发器M67.2，输出罐笼目标位置去向信号为 0；如果信号工没有按信号箱上的“*”键，但 T30 延迟触发定时器动作，输出端 M96.4 的信号状态为 1，则判定该中段信号箱键盘有误动作的可能，更换信号键盘。按照上述方法对所有中段信号箱进行测试，更换键盘后，未发生丢失罐笼目标位置去向信号的现象[4-5]。