基于PLC控制的五米外候罐裝置研究應(yīng)用

霍世偉 劉鵬南 代淑正 李曉東

【摘 要】近年來，可編程序控制器從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍，功能由弱到強，實現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步，在半導(dǎo)體技術(shù)、計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)高速發(fā)展的今天，PLC在模擬量的處理，數(shù)字運算，人機接口和網(wǎng)絡(luò)等各方面的能力都已大幅度提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備并且應(yīng)用的越來越廣泛，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。本文從基于PLC控制實現(xiàn)五米外候罐裝置進(jìn)行研究應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PLC控制；五米外候罐裝置

現(xiàn)有五米外候罐警示裝置使用光束投射裝置在距離井口五米位置投射一條光束并顯示五米外候罐警示。在距離井口五米位置投射一條光束并顯示五米外候罐警示，僅能作為一種視覺提醒作用；未能實現(xiàn)罐位檢測，即使罐籠不在本中段時，人員亦可進(jìn)入五米以內(nèi)，而無報警提示作用。未能實現(xiàn)檢測人員上罐人數(shù)，無法對超載進(jìn)行監(jiān)控。基于PLC控制的五米外候罐裝置研究應(yīng)用，通過在每個中段的罐籠井口設(shè)置兩套紅外對射裝置，利用紅外對射的原理，實現(xiàn)對乘罐人員方向檢測，且實現(xiàn)對罐籠內(nèi)乘罐人員的數(shù)量控制，對進(jìn)出罐籠人數(shù)統(tǒng)計，解決罐籠超員問題，設(shè)置的報警控制單元以及顯示屏有效提高了警示功能，保證乘罐人員的警惕性，安全意識大大提高，而且該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，實用性強。

1.結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示

基于PLC控制的五米外候罐裝置，包括井下中段的罐籠井口（9）及其內(nèi)部設(shè)置的罐籠（10），其特征在于：距罐籠井口（9）直線距離5米處設(shè)置有兩套紅外對射裝置，每套紅外對射裝置包括相互正對的紅外對射發(fā)射器（4）和紅外對射接收器（5），紅外對射發(fā)射器（4）和紅外對射接收器（5）分別固定在一對固定立柱（3）上，固定立柱（3）設(shè)置在罐籠井口（9）前端兩側(cè)，兩套紅外對射裝置將罐籠井口（9）前端的區(qū)域依次分隔為警示區(qū)域（2）和候罐區(qū)域（1），警示區(qū)域（2）內(nèi)設(shè)置有顯示屏（6），顯示屏（6）設(shè)置在罐籠井口（9）的一側(cè)，候罐區(qū)域（1）內(nèi)設(shè)置有報警控制單元，報警控制單元是由PLC控制器（7）和蜂鳴器（8）組成，PLC控制器（7）和蜂鳴器（8）電連接，PLC控制器（7）與紅外對射發(fā)射器（4）、紅外對射接收器（5）電連接，PLC控制器（7）與顯示屏（6）電連接，PLC控制器（7）與罐籠（10）電連接。

2.工作原理

人員在礦井井下乘坐罐籠10時，首先需要進(jìn)入到候罐區(qū)域1 內(nèi)進(jìn)行等待，當(dāng)罐籠10不處于罐籠井口9處時（罐籠10在罐籠井筒內(nèi)移動運行過程或不在本中段區(qū)域內(nèi)時），PLC控制器7控制顯示屏6顯示“請在五米外候罐”，即人員要保持在候罐區(qū)域1內(nèi)進(jìn)行等候；

當(dāng)罐籠10運行到罐籠井口9的位置時，罐籠10會通過其自身的位置傳感器將信號傳遞給PLC控制器7，PLC控制器7控制蜂鳴器8發(fā)出語音提示，當(dāng)乘罐人員從候罐區(qū)域1進(jìn)入到警示區(qū)域2時，兩套紅外對設(shè)裝置會檢測到“1、2”信號，當(dāng)乘罐人員從警示區(qū)域2進(jìn)入到候罐區(qū)域1時，兩套紅外對設(shè)裝置會檢測到“2、1”信號，這樣在乘罐人員在進(jìn)出警示區(qū)域2時兩個不同的信號傳遞給PLC控制器7實現(xiàn)人員數(shù)量的控制，實現(xiàn)方向檢測，實現(xiàn)人數(shù)統(tǒng)計（由候罐區(qū)域1到警示區(qū)域2人數(shù)加1，由警示區(qū)域2到候罐區(qū)域1人數(shù)減1），這樣就能實現(xiàn)對罐籠10內(nèi)乘罐人員的數(shù)量控制，當(dāng)乘罐人員達(dá)到PLC控制器7設(shè)定的數(shù)值時，PLC控制器7控制蜂鳴器8進(jìn)行提醒警告，防止候罐區(qū)域1的乘罐人員越過紅外對射裝置進(jìn)入到警示區(qū)域2，實現(xiàn)對上罐人數(shù)統(tǒng)計，解決罐籠超員問題，而且還實現(xiàn)了對人員位置檢測，方向檢測、人數(shù)統(tǒng)計，安全性大大提高，解決了乘罐人數(shù)不穩(wěn)定使罐籠能發(fā)揮最大效率。

3.結(jié)語

基于PLC控制的五米外候罐裝置投入運行后，將大大提高人員進(jìn)出罐籠的安全性，做到本質(zhì)安全。

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（作者單位：呼倫貝爾山金礦業(yè)有限公司）