礦用自動風門,煤礦自動風門,井下自動風門的功能
作者： 礦用風門來源： 互聯(lián)網(wǎng)
濟寧和利隆生產(chǎn)自動風門,礦用自動風門,煤礦自動風門,井下自動風門改進的風門自動控制系統(tǒng)結(jié)合智能化設計理念，從兩方面進行改進：借助于光電傳感器，根據(jù)脈沖寬度來區(qū)分礦車通過還是人員通過，并進行分類控制；設置故障診斷模塊，對控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。
礦用自動風門 人車識別
礦井中環(huán)境惡劣，設置在軌道上的礦車識別傳感器，容易被損；而人員檢測傳感器也常常出錯。 根據(jù)礦車以及人員的外形尺寸、運行特征，在傳感器數(shù)量不變、PLC 采集點數(shù)相同的前提下，實現(xiàn)人車識別。
通常情況下，礦車運行迅速，速度為 2.5~4.5m/s，并且礦車較長，一般大于 2m。 人員行走較緩，速度為 0.8~1.4m/s，且人體前后尺寸較小，前后行進寬度小于0.35m。 經(jīng)不斷測試，當人員通過風門時，從光電傳感器發(fā)送的脈沖<250ms；當?shù)V車通過風門時，從光電傳感器發(fā)送的脈沖>450ms。 以此為依據(jù)，對人車進行識別，實際應用結(jié)果表明，該方法可靠性高。
礦用自動風門智能控制過程
以人員/礦車經(jīng)過 A 風門與 B 風門為實例， 系統(tǒng)的控制流程如圖 3 所示。
當傳感器 SQ1 獲得信號時，PLC 驅(qū)動液壓系統(tǒng)將風門 A 開啟，人/車從風門前行經(jīng)過。當傳感器 SQ2 獲得信號時，計時器 T1 計時觸發(fā)；當傳感器 SQ2 信號消失時，計時器 T1 計時結(jié)束，并進行清零處理，若計時器 T1 的計時時間>450ms，表示礦車經(jīng)過。 定時器 T2 為礦車經(jīng)過延時，定時器 T3 為人員經(jīng)過延時。
礦車編隊中， 每一節(jié)車廂經(jīng)過傳感器 SQ2 時，或者每一個人員經(jīng)過傳感器 SQ2 時，傳感器 SQ2 信號檢測到，定時器 T2 由傳感器 SQ2 的上升沿信號清零，下自動化應用
的行進空余時間<<1s， 于是定時器 T2 的定時時間設為 1s，因而定時器 T2 會被不斷地清零。當最末 1 節(jié)車廂經(jīng)過以后，傳感器 SQ2 檢測不到信號，定時器 T2 連續(xù)計時。 當定時器 T2 定時 1s 完成時，表明礦車經(jīng)過完成。 這時， 由計時器 T1 的計時時間來區(qū)分人員/礦車。 若為礦車，M11 置位，風門 A 關閉，并繼續(xù)相應的后續(xù)動作。
定時器 T3 的工作機制與 T2 基本相同，但其定時時間較長。 當定時器 T2 定時完成， 系統(tǒng)判斷為人員時，定時器 T3 才有意義。 T2 與 T3 用于礦車/人員的區(qū)分。 人員通過情況較為復雜， 在定時器 T3 計時過程中，若傳感器 SQ2 采集到新信號，則代表多人經(jīng)過，此時對 T3 進行清零處理，并重新延時。
T3 延時完成時，PLC 會讀取傳感器 SQ4 是否有檢測信號到達，若有，則代表風門 B 位置有人員等待，于是風門 A 關閉，打開風門 B；若傳感器 SQ4 無信號到達，則讀取傳感器 SQ1 是否有新信號到達，若有，代表有新人員經(jīng)過，維持風門 A 開啟狀態(tài)。
煤礦自動風門人車識別容錯性能
在進行人車識別時，PLC 可能會誤判。 為了確保整個風門控制系統(tǒng)的安全運行，PLC 控制系統(tǒng)應具有一定的容錯性能。 經(jīng)現(xiàn)場多次觀測發(fā)現(xiàn)，礦車通過風門時，至少需要 450ms，因而一般不會將其誤判是人員通過。 若人員行走較慢時，或者在人員身上帶有工具包等，光電傳感器可能發(fā)出較長時間(450ms 以上)的脈沖，這時，PLC 會將人員誤認為礦車。 從系統(tǒng)控制流程可以看出，當這種情況出現(xiàn)時，風門關閉時間有所減少，這樣既不會對行程造成較大的影響，同時也能保證人員的人身安全。
井下自動風門故障智能診斷
傳感檢測及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
控制系統(tǒng)設置了故障診斷與報警功能，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)出聲光報警，提示維修人員及時趕到現(xiàn)場進行檢修。 考慮到系統(tǒng)成本，摒棄添加過多故障檢測模塊的方案，而采用程序設計方法。
系統(tǒng)故障可劃分為 4 種：液壓缸故障，不能實現(xiàn)風門的開閉控制；液壓泵站故障，風門開閉動力不足；傳感器失效，輸出脈沖等信號錯誤；機械故障。
對于前 3 種故障， 系統(tǒng)均不能實現(xiàn)精確判斷，只能報警。對于故障 3，PLC 故障診斷程序可以通過傳感器信號判斷出故障傳感器。 實際運用過程中，傳感器若精確不夠，PLC 會頻繁誤判。 系統(tǒng)使用記憶故障次數(shù)的判別策略，每只傳感器均擁有 1 個故障發(fā)生次數(shù)的 8 位寄存器，用于故障次數(shù)記錄。 當某設定時間內(nèi)，累積次數(shù)超過 4 次，則發(fā)出報警信號。 故障次數(shù)可由PLC 讀取寄存器獲得。
