王村副井摇台PLC 程序优化改造

李立明

（潞安环能股份公司常村煤矿， 山西 长治 046102）

1 王村副井摇台运行存在的问题

王村工区副井操车系统自2014 年第一季度安装调试完成后，在使用过程中发现摇台正常起到位，操车系统的状态也显示正常，但是经过一段时间运行，操车系统的摇台状态却变为“摇台未起到位”，不仅造成了提升机紧急停车或者无法启动，而且对王村副井的正常生产及人员物料的提升造成极大影响，经过缜密分析主要原因如下：

1）“摇台起到位”的到位开关使用的是磁性到位开关，在到位开关刚进入磁铁的磁性范围即显示“摇台起到位”，进而停止液压电磁阀，摇台不再升起。这时到位开关与磁铁并没有有效正对，到位开关只是刚刚进入了磁铁磁性范围的边缘临界线，摇台到位状态并不是很稳定。

2）摇台的工作环境中有大量的机械振动，如：天轮的旋转、提升钢丝绳的摆动、井架的晃动、罐笼与井筒罐道的摩擦、井口井底矿车与推车机和阻车器的碰撞等[1-2]，这些大量的机械振动使摇台只要有轻微的颤动，摇台到位开关就离开了磁铁的磁性范围，导致提升机紧急停车或者无法启动，影响副井的正常生产及人员物料的提升。

2 优化改造思路

1）加强到位信号的可靠性，到位开关进入磁铁的磁性范围后再运行一段距离后停止，使到位开关与磁铁可以正对，有两种方法可以实现：第一种，在操车系统信号开关内增加一个延时继电器，改接“摇台起到位”的信号线。但信号开关柜内的元器件非常密集，没有额外的位置增加延时继电器和信号线、而且信号开关柜内电源模块的输出功率都是标定好的，增加负荷会烧坏电源模块影响整个操车系统的安全；第二种，在操车系统的控制程序内增加一段延时程序。不用改变任何现场情况、不增加任何元器件。经综合分析决定采用第二种方法。

2）调整到位开关至合适位置，使到位开关与磁铁正对时，摇台刚好起到位。

3 优化改造实施内容

1）操车系统使用的是西门子S7-300 控制器，需一台编程笔记本电脑，并安装STEP7、WINCC、D7-SYS 等编程软件。

2）对井口井底操车系统信号开关柜内的S7-300控制器使用的模块进行登记，在编程电脑上按照现场控制器安装方式进行硬件配置的调试。

3）建立程序编程的通讯网络结构，设置PG/PC接口的连接参数[3-4]。

4）在井口井底瓦斯检验合格的条件下，打开操车系统信号开关柜。使用数据线将编程电脑与S7-300 控制器的CPU 连接，调试建立连接[5]。

5）将CPU 内的操车程序上传到编程电脑内，查找到“摇台起到位”程序块（改造前程序见图1），在“摇台起传感器”处加入延时程序段（见图2）。

图1 改造前“摇台起到位”程序块原始程序

图2 优化改造后“摇台起到位”程序块原始程序

6）操车系统转换至检修模式，将摇台强制起到位。7）调整到位开关位置，使到位开关与磁铁正对。

8）操车系统转换至正常手动模式，试验“摇台起”经延时50 ms、100 ms、200 ms、300 ms、500 ms后，观察到位开关与磁铁的实际位置，得出最佳延时时间写入延时程序段内。

9）保存更改好的PLC 程序至CPU 存储卡内。10）断开连接，关闭信号开关柜，恢复操车系统正常操车[6]。

4 优化改造后效果分析

PLC 程序优化前，摇台起到位后，到位开关只是刚刚进入了磁铁磁性范围的边缘临界线，摇台的到位状态并不是很稳定。井口井底大量的机械振动，使摇台只要有轻微的颤动，摇台到位开关就离开了磁铁的磁性范围，导致提升机紧急停车或者无法启动，影响副井的正常生产及人员物料的提升。

PLC 程序优化后，通过王村副井摇台PLC 程序优化，把钩工的每次操作都可以使摇台起到位，摇台的到位开关可以有效进入磁铁的磁性范围，增加了到位信号的稳定性，完全杜绝了摇台到位信号丢失的情况，减小了因提升机紧急停车或者无法启动造成的能源损耗和设备磨损，保证了人员物料提升的安全性，为王村井下职工的生命安全和井筒设备的正常运行提供了保障。