主扇風(fēng)機(jī)模擬操作臺(tái)的研制與應(yīng)用

于海洋

(潞安化工集團(tuán) 王莊煤礦，山西 長(zhǎng)治 046031)

煤礦主扇風(fēng)機(jī)的任務(wù)是向井下生產(chǎn)作業(yè)頭面連續(xù)不斷地輸送新鮮空氣，以沖淡和排出煤巖層中涌出或在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有毒、有害、有窒息性、可燃性或爆炸性的氣體、粉塵等，調(diào)節(jié)井下的氣候條件，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，保障井下作業(yè)職工的人身安全和健康，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。

1 技術(shù)比武簡(jiǎn)介

主扇司機(jī)的崗位技能水平和處理突發(fā)事故的能力對(duì)礦井的安全穩(wěn)定生產(chǎn)十分重要。王莊煤礦每年都積極認(rèn)真地組織相關(guān)工種的技術(shù)比武活動(dòng)，號(hào)召并激勵(lì)相關(guān)工種的職工不斷提升自身素質(zhì)和崗位技能水平，同時(shí)通過(guò)技術(shù)比武甄選出能力過(guò)強(qiáng)、技術(shù)過(guò)硬的職工到集團(tuán)的大平臺(tái)上繼續(xù)競(jìng)逐。

1.1 比武方式

目前，大多數(shù)煤礦主扇司機(jī)技術(shù)比武沒(méi)有真正的動(dòng)手實(shí)操環(huán)節(jié)?，F(xiàn)以某煤礦技術(shù)比武為例，采用了理論知識(shí)和實(shí)操問(wèn)答兩種方式，采用百分制，按照理論30%和實(shí)操問(wèn)答70%計(jì)分，按照分?jǐn)?shù)高低排名，對(duì)成績(jī)優(yōu)異者進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

1.2 弊端分析

首先這種比武方式存在很多人為誤判的因素，其次有些職工實(shí)際操作能力較強(qiáng)，雖能夠及時(shí)、合理處理主扇突發(fā)的故障和事故，但文化水平較低、表達(dá)能力差、對(duì)問(wèn)題敘述不清，同時(shí)還存在漏題、放水等問(wèn)題，導(dǎo)致比武結(jié)果不夠公平、公正，失去了通過(guò)技術(shù)比武選拔、獎(jiǎng)勵(lì)和激勵(lì)人才的意義。

2 模擬操作臺(tái)的研制

為解決目前主扇風(fēng)機(jī)操作工技術(shù)比武中存在的問(wèn)題和弊端，特研制了一種主扇風(fēng)機(jī)模擬操作臺(tái)裝置。該裝置由廢舊主扇司機(jī)操作臺(tái)外殼、PLC控制器、通訊模塊、電腦、顯示器、接觸器、按鈕、指示燈、小風(fēng)扇等部件構(gòu)成。

2.1 工作原理

主扇風(fēng)機(jī)模擬操作臺(tái)根據(jù)實(shí)際操作流程1∶1還原了風(fēng)機(jī)的全部功能，通過(guò)按鈕和旋鈕以及PLC閉鎖控制等功能，對(duì)操作人員的操作順序、故障復(fù)位、設(shè)備狀態(tài)反饋等工作流程的掌握情況進(jìn)行考核。比如啟動(dòng)風(fēng)機(jī)前必須將潤(rùn)滑泵站、冷卻風(fēng)機(jī)、閘瓦、工作風(fēng)門啟動(dòng)到位風(fēng)機(jī)才能啟動(dòng)，任一環(huán)節(jié)出錯(cuò)，PLC控制系統(tǒng)就會(huì)拒絕啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，能夠真實(shí)還原作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，確保實(shí)戰(zhàn)能力。

2.2 模擬操作臺(tái)控制系統(tǒng)框圖

模擬操作臺(tái)控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 模擬操作臺(tái)控制系統(tǒng)

2.3 模擬操作臺(tái)電路圖

模擬操作臺(tái)電路如圖2所示。

圖2 模擬操作臺(tái)電路

3 模擬操作臺(tái)功能

在模擬操作臺(tái)上，可以演示實(shí)際風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的各種操作，比如：

1) 模擬啟動(dòng)1號(hào)回路或2號(hào)回路風(fēng)機(jī)；

2) 模擬操作1號(hào)回路風(fēng)機(jī)切換到2號(hào)回路風(fēng)機(jī)或者2號(hào)回路風(fēng)機(jī)切換到1號(hào)回路風(fēng)機(jī)；

3) 模擬進(jìn)行反風(fēng)操作；

4) 模擬進(jìn)行不停機(jī)倒回路操作；

5) 模擬風(fēng)機(jī)故障切換回路或變頻器操作；

6) 一鍵啟停1號(hào)或2號(hào)回路風(fēng)機(jī)；

7) 一鍵反風(fēng)操作。

同時(shí)，電腦顯示器和操作臺(tái)上可以顯示以下內(nèi)容：①1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)電壓、電流；②1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)；③1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)附屬設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)如：冷卻電機(jī)和潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；④1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)風(fēng)門開啟狀態(tài)，風(fēng)門開、閉顯示采用模擬量漸變，有12 s的漸變效果，使操作過(guò)程更接近實(shí)際，顯示效果達(dá)到最佳；⑤1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)上閘、松閘狀態(tài)；⑥1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)自動(dòng)、手動(dòng)模式；⑦1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率顯示；⑧1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)回路各開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)；⑨1號(hào)、2號(hào)風(fēng)機(jī)變頻器正常與否等。模擬操作臺(tái)實(shí)物如圖3所示。

圖3 模擬操作臺(tái)實(shí)物

4 綜合分析

目前的技術(shù)比武通過(guò)回答的完整度和流利度來(lái)判斷選手對(duì)主扇風(fēng)機(jī)相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備情況，形式比較單一，不夠準(zhǔn)確，存在一部分人實(shí)際動(dòng)手能力很強(qiáng)，但表述不清的情況。畢竟問(wèn)答不同于實(shí)際操作，不能反映選手的實(shí)際操作水平。

主扇風(fēng)機(jī)模擬操作臺(tái)裝置研制成功后，使用模擬操作臺(tái)進(jìn)行實(shí)際操作，模擬風(fēng)機(jī)不同狀況下的操作流程，能夠更直觀、更準(zhǔn)確地判斷選手的技能水平和心理素質(zhì)。

另外，模擬操作臺(tái)還有兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：

1) 選手比武前，評(píng)審人員可以提前制造出變頻器故障、聯(lián)絡(luò)柜斷開、切換柜斷開等故障，選手必須先排除故障后才能進(jìn)行后續(xù)的風(fēng)機(jī)操作，否則風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。

2) 風(fēng)門開到位和關(guān)到位采用了漸變的量化模擬顯示，有12 s的漸變過(guò)程，如果提前按下啟動(dòng)按鈕，風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，使得比武演練更貼近實(shí)際，也達(dá)到了技術(shù)比武的目的。

5 結(jié) 語(yǔ)

模擬操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)操作與電腦監(jiān)控顯示同步化、一體化，高度還原了主扇司機(jī)現(xiàn)實(shí)工作中的操作情景，使實(shí)操比武能真正篩選出技術(shù)水平一流、應(yīng)對(duì)突發(fā)事故能力最強(qiáng)的職工。同時(shí)，新工人上崗、師帶徒、培訓(xùn)講解等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)親自動(dòng)手操作，使培訓(xùn)效果事半功倍，該模擬操作臺(tái)具有廣泛的推廣使用價(jià)值。