电子质量
2017年第03期(总第360期)
科目三考试全部过程Design of Electrical Control System of Monkey Car Based on MITSUBISHI PLC and Kingview
高建
（安徽理工大学电气工程学院，安徽淮南232001）Gao Jian (School of electrical engineering,Anhui University Of Science And Technology,Anhui Huainan 232001）
摘要：为了实现猴车的安全运行和提高其自动化水平，该文设计了一套猴车电控系统，系统由组态王工控机、三菱PLC 及通讯模块、各种安全保护传感器以及矿用隔爆型真空磁力起动器等组成。电控系统在计算机和PLC 控制下工作，实现了猴车的运行和各种安全保护功能，能够在集中控制界面实时观测猴车运行状态参数，同时系统具备远程通讯功能。关键词：猴车电控；PLC；组态王中图分类号：TD563
文献标识码：A
文章编号：1003-0107(2017)03-0114-06
Abstract:In order to realize the safe operation of monkey car and improve the level of automation,This pap-er design a set of monkey car electronic control system,system by Kingview IPC,MITSUBISHI PLC and com-munication module,various safety sensors and flameproof vacuum magnetic starter.Working in the computer and electronic control system under the control of PLC,realizes the operation and safety protection function of all kinds of monkey car,can in the centralized control of interface real-time observation of monkey vehicle running parameters,at the same time the system has the function of remote communication.Key words:Monkey car electronic control;PLC;Kingview CLC number:TD563
Document code:A
Article ID ：1003-0107(2017)03-0114-06
作者简介：高建(1982-)，男，硕士，安徽理工大学助理实验室，研究方向为电气工程及工业自动化。邮箱：185994629@qq。
0引言
煤矿井下乘人装置俗称猴车，是用于矿井斜巷人员运输的一种设备。随着矿井的大型化发展和开采深
度的增加，如何既能减少人员上下井的体力消耗，又能安全舒适地运送人员，是广大煤矿工作者一直致力研究的一项工作[1]。经过多年的实践，猴车成为了矿井的首选，其工作原理类似于地面旅游索道。它通过电动器带动减速器上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的无极循环的钢丝绳作为牵引承载[2]。钢丝绳主要靠尾部张紧装置进行张紧，沿途依托绳轮支撑，以维持钢丝绳在托轮间的饶度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接并随之作循环运行从而实现运送人员的目的。
1电气控制系统的组成、工作原理及功能设计
猴车控制系统以PLC 为主要控制单元，控制操作台或上位机作为操作单元，PLC 外围开关，传感器构成保护系统。由上位机及PLC 通信扩展模块构成软控制系统，然后采用隔爆真空磁力启动器(或软启动，变频器)
组成的电源系统。上位机通过FX2N-485BD 通讯扩展模块与PLC 连接，通过485串口通信，将控制信号传送到PLC，同时，读取PLC 的中间继电器和数据寄存器，将PLC 的状况反映到上位机程序中来，达到控制操作台上显示及控制的相同效果。电气控制系统框架图如图1所示。
猴车电控系统的主要工作原理是：
上位机启动按钮控制PLC 启动输入，PLC 通过程序输出一个控制信号给抱闸电机继电器，经过两秒延
迟后接通主电机接触器，主电机接触器将信号传到矿用隔爆磁力启动器或软启动来使电机启动。通过控制操作台或上位机的停止，复位，急停，检修等按钮信号输入到PLC 来实现停机，复位，检修等功能。外部各保护开关通过电缆将信号传到PLC 中，实现自动开机，停机、保护等功能。上下人红外开关只检测温度，能准确检测人员，这样当人在上车站台经过时，系统可以自动开车，快要到站时，下人感应开关作用，接通语音提示开关。各种保护开关和传感器如：越位行程开关，脱绳保护开关，速度传感器直接将信号传到PLC 内，然后经过处理，将结果显示到控制操作台
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图1忘了车限号开了一天罚多少钱
猴车电气控制系统框图
的显示屏上。当速度小于或大于额定速度，或任一保护开关作用时，便触发保护事件，使猴车停机，同时将保护事件显示在控制台显示屏上，只有复位以后才能再次开机。
猴车电气控制系统能实现无人值守、
远程控制个各种保护功能。电气控制系统设有红外热释电传感器，只要有人到猴车机头机位上人传感器感应范围，系统就可以自动开车，当上人传感器在一段可调市场内无感应时，系统就能自动关机。来人时再次自动启车，如此循环。系统可以实时显示各关键部件的运行状态，能实时显示运行速度且对上下人数加以统计。
电气系统可实时监测主电机运行状态，实现其失压，断相，过载保护。为了实现猴车安全运行，电气控制系统可实现机头、
机尾越位保护，全程紧急停车保护，过速飞车保护，欠速打滑保护，脱绳保护，重锤下限位保护，吊椅防过摆保护等。当以上任一安全保护项目发生时，控制系统自动检测信号，猴车立即停车，同时发出声光报警，报故障发生的时分并显示屏上显示安全保护项目。只有消除故障后，系统才会解除闭锁
和重新启动运行。
2系统软硬件及界面设计
雪铁龙c6多少钱根据上述功能设计要求，对PLC 的I/O 点进行分配，确定外部输入输出元件与PLC 的I/O 点的连接关系，完成I/O 点地址定义表。从而方便电控系统程序的设计。表1和表2所示为控制系统的输入输出信号的代码及去向。
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输入接口
输入信号代码去向X0SV1速度检测X1SB1索道启动X2SB2索道停止X3SQ1MP3X4SA1连续/间断X5SA2运行/延时记忆X6SB3开车预警X7SB4故障复位X10SB5报警消音X11SB6急停禁启X12SB7画面切换X13SQ2上车检测X14SQ3机头越位保护X15SQ4
机尾越位保护X16吊椅间距X17备用X20速度选择X21X22拉停保护一X26无运行/调试X27SQ7掉绳保护X30无拉停保护二X31拉停保护三X32尾轮小车限位保护X33制动器失效保护X34重锤下限位保护X35主电机故障保护X36安全制动器失效保护
X37
拉停保护四
无X23变频器反馈X25SQ5脱绳保护X24变频器故障表1PLC 输入端口I/O 分配
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系统开始运行时，蜂鸣器预警响铃5s表示此时猴车快要运行了，乘客要注意安全。然后5s后，安全闸解除制动，制动器电机启动，制动器松闸解除制动，主电机启动。按减速器上速度设定值运行。再检查电机和整个系统是否正常运行、是否处于故障状态，若正常则电机继续运行，不正常则需系统修复正常后在启动。电机继续运行后定时2s来让计数器计数上车人数，看看其是否过载，若过载则电机停止运行系统拉停，若不过载则电机继续运行。系统运行过程中，各种保护装置检测来保证系统正常运行，以防出现事故。若保护装置检测到故障，则系统报警并报故障发生的时分、显示故障画面，然后系统拉停，电机停止运行。通过远程操作台或下位机的控制按钮可实现正常停机，停机后制动闸抱闸，安全闸抱闸。软件流程如图2所示。
以下将系统启动、停车、检修、急停等分开单独叙述：启动：启动按钮按下后(包括上位机及控制操作台的按钮)，系统连续几次发出5秒预警信号，到最后一次预警时系统立即启动，安全闸解除制动，制动器电机启动，制动器松闸解除制动，主电机启动；若无人职守，正常停机后，可通过机头或机尾的上人检测红外传感器信号启动系统。
停车：
(1)正常停车------按下停车按钮(包括上位机及控制操作台的按钮)，主电机停止运行，制动器抱闸，猴车停止运行
(2)延时停车------根据索道长度及速度，可计算出一次运送人员所要时间，当最后一人下车后，索道将延时一定时间运行后自动停车。达到省电的目的。
(3)保护停车------当保护开关闭合时，猴车停止，只有复位以后猴车才能重新启动。有的保护开关不是特别重要时(如越位保护，欠速打滑等)，可不要延时自动复位。
检修：当自锁检修按钮按下时，系统将甩开系统所有保护进行开停车，此模式只有在专业检修人员进行维修的时候才进行运行。
急停：当自锁急停按钮按下时，系统将不能开机，进入锁定状态。
当控制台上的检修或急停按钮按下时，上位机的检修和急停按钮失效。
复位：将PLC中的各种保护开关及数据寄存器置0，返回到初始状态。
呼叫(预警)：当有情况发生时，可通过呼叫钮进行报警。
上位机监控界面如图3所示。
3结束语
本文结合企业技术需求，严格按照煤矿安全规程设计了架空乘人装置电控系统，在确保安全运行的同时具有节能效果。可广泛应用于煤矿井下斜巷人员运输系统，其控制精确，操作简便，实现了无人值守、远程监控功能。
输出接口
输出信号代码去向Y0KA1工作闸制动控制
广博丰田Y1KA2安全闸制动控制
Y2KA3预警控制
Y3KA4主电机启动控制
Y4KA5故障蜂鸣
Y5KA6液压站油泵控制
石家庄二手车Y6KA7MP3播放
Y7KA8
变频速度Y10KA9
Y11KA10
表2PLC输出端口I/O分配
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图2软件流程图118
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