運輸機自動張緊控制系統(tǒng)

　　一、系統(tǒng)概覽

　　電氣基本系統(tǒng)主要由一個壓力傳感器和一個行程測量桿構(gòu)成，兩者與 一個電液控制閥組相連接，該電液控制閥組安裝在機尾驅(qū)動體上，位于張緊裝置液壓件附近，張緊裝置利用一個或多個液壓張緊液壓缸來調(diào)節(jié)張緊力。主控閥本身則由在工作面自動化操作中常用的單一控制器 “PMC-R”構(gòu)成，該控制器利用閥門控制板控制一個雙電磁閥，以觸發(fā)張緊架的 運動。PMC-R控制器擁有不同的數(shù)字通信接口，連接到一臺井下 主導(dǎo)計算機的接口(輸送機信號接口)上和最后一架工作面液壓支架(工作面終端)上，用以傳輸采煤機的所在位置。

　　系統(tǒng)的工作原理基于由壓力傳感器接收的在張緊液壓

　　缸單向閥前測得的與鏈條牽引力相當(dāng)?shù)膲毫Α?/p>

　　只要由外部情況(張緊架上的摩擦，底板的反壓力等)引起的壓力增加或壓力減小小于由于鏈條預(yù)張緊力引起的張緊液壓缸的壓力，基于張緊液壓缸壓力絕對值的被稱之為“壓力保持自動操作”的調(diào)控就會 取得令人滿意的結(jié)果。

　　為了使鏈條牽引力即使在最不利的條件下也能保持最佳水平，同時為 了直接制止(例如由被不同程度加長的鏈環(huán)所引起的)過分嚴(yán)重的垂懸，系統(tǒng)附加了一種沖洗功能。

　　二、操作

(一)控制面板介紹

　　在控制系統(tǒng)的前面裝備有 19個鍵，一個2 x 22位的字母數(shù)字顯示 器，一個10個鍵的數(shù)字鍵盤，一個本機鎖定開關(guān)，一個本機緊急 關(guān)閉開關(guān)，一個警告LED和停機鍵。操作面板由鍵盤、顯示器和指示燈構(gòu)成作為鏈條張緊控制器的 PMC-R的操作區(qū)，如下圖所示：

　　(二)系統(tǒng)的手動控制

　　這里所描述的功能向用戶提供對張緊系統(tǒng)的全手動控制。手動功能被 設(shè)計成失知控制模式(迪曼安全控制模式

　　(deadmancontrol))，這就是說，只有按住相應(yīng)的鍵，才會啟動相應(yīng)的閥門。松開按鍵時， 閥門即關(guān)閉。

　　只有在沒有激活自動操作的情況下才能使用手動功能， 因為自動操作 會對已經(jīng)執(zhí)行的手動控制過程進(jìn)行反向調(diào)控。為了開通手動功能和部分自動功能，必須首先操作鍵 H 或I [Select Funct./選擇功能]。隨后鍵 H 和 I 的發(fā)光二極管亮起，在顯示窗口出現(xiàn)信息 “Select function” 以確認(rèn)鍵功能成功開通。

　　這一規(guī)程(規(guī)定操作兩個鍵以執(zhí)行一個功能)將保證不會觸發(fā)張緊架發(fā)生意外的運動。當(dāng)顯示以上信息或當(dāng)鍵H和I的發(fā)光二極管亮起時，通過按住鍵盤A 可以手動伸出張緊液壓缸，操作時間等同于按住該鍵不放的時間。在顯示器上即出現(xiàn)：張緊111 222左邊的數(shù)字顯示值代表液壓缸壓力[bar] 的平均值。右邊的值相當(dāng)于液壓缸的伸出長度[mm]。通過按鍵B手動縮回張緊液壓缸。在顯示器上即出現(xiàn)：松弛 111222

　　數(shù)字值的意義與上面的解釋一致。

　　如果在進(jìn)行了手動調(diào)整之后不再按鍵，顯示器在短時間后便返回到標(biāo) 準(zhǔn)菜單欄。

　　(三)開通自動控制運行

　　當(dāng)向控制器供電，并開通了自動操作時，用于激活調(diào)控

　　的程序等待輸送機預(yù)警和起動信號的出現(xiàn)。用戶可根據(jù)鍵F的LED狀態(tài)來識別自動操作是否被激活。當(dāng)自動操作被激活或起動準(zhǔn)備就緒時，發(fā)光二極管閃爍。否則。發(fā)光二極管關(guān)閉。

　　當(dāng)發(fā)生引起自動操作自行中斷的故障時，自動操作必須由用戶(在排除故障之后)重新開通。這可通過串口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離通信或通過下面描述的鍵輸入實現(xiàn)。激活鍵F(F=沒有功能圖標(biāo)的鍵)被用來就地觸發(fā)預(yù)設(shè)定的自 動操作模式。在操作了該鍵之后，顯示器上出現(xiàn)文本：請按 只要顯示以上文本，就可以通過按鍵START (U) 觸發(fā)自動操作。于是出現(xiàn)顯示“程序起動”，直到主控時間結(jié)束為止。在上述時間以內(nèi)不會進(jìn)行任何液壓缸運動，如果自動操作偶然被意外起動，用戶可以通過按鍵Stop (S)(停止)中斷自動操作。否則，在這一時間周期(約10s)過后，自動操作便啟動(如果不存在傳感器故障的話)。

　　如果在激活階段發(fā)現(xiàn)故障，則自動操作不被開通且紅色

　　報警燈開始閃爍。故障被確認(rèn)后在顯示上顯示(取代標(biāo)準(zhǔn)菜單欄)，并被保存在程序中。保存的故障信息可以在菜單欄“故障信息”中查詢和刪除。取 代標(biāo)準(zhǔn)菜單欄顯示的故障文本可以通過操作任意鍵刪除。紅色報警燈 會一直閃爍，直至調(diào)出或刪除故障欄中的故障，或重新啟動自動操作(排除故障之后)為止。 取消自動操作的尋常方式是操作鍵Stop(停止)。

　　在操作該鍵之后，自動操作中斷，顯示器上出現(xiàn)簡短的

　　文本“自動操 作已停止”。此外 鍵F的LED關(guān)閉開通自動操作舉例

　　啟動條件：

　　顯示標(biāo)準(zhǔn)菜單。操作按鍵 F。顯示器上出現(xiàn)文本： 按

　　(起動)操作鍵START(起動)。顯示器上出現(xiàn)文本：

　　“程序起動” 且鍵 F 的 LED 開始閃爍，以表示自動操作已開通，并且為下一個 輸送機啟動準(zhǔn)備就緒。

　　中斷和關(guān)斷自動操作功能

　　為中斷和閉鎖自動操作，以及閉鎖所有閥門功能，可采取以下三種不同方法：第一種方法被賦予最低優(yōu)先級，是操作鍵Stop(停止)。 第二種方法是用黑色按鈕，被稱之為本機鎖閉開關(guān)，位于PMC-R的鍵盤正面的右下角。第三種方法被賦予最高優(yōu)先級，使用被稱之為緊急停止開關(guān)的紅色按鈕，位于PMC-R的鍵盤正面的右上角。鍵(停止)的功能當(dāng)自動操作被激活時，可以利用鍵 “Stop"(停止)中止正在進(jìn)行 的操作，并關(guān)閉自動操作。閥門根據(jù)程序關(guān)閉，輸送機開通繼電器和 相應(yīng)的通信比特關(guān)閉，以發(fā)送自動鏈條張緊系統(tǒng)停運的信號。可以利用數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離通信或通過操作鍵F讓自動操作重新投入運行。在數(shù)字輸入模式被激活過程中，可使用鍵“Stop”(停止)來取消輸入，并使原參數(shù)值保持不變。在另外的情況下，當(dāng)操作鍵Stop (停止)時，閥門關(guān)閉，顯示器在短時間后返回到標(biāo)準(zhǔn)菜單欄。手動或部分自動功能被取 消。

　　本機閉鎖開關(guān)的功能

　　只要本機鎖定開關(guān)(鍵盤右下角的黑色壓力開關(guān))一直被按住不放，所有自動控制功能都停止工作。閥門控制器斷 電，輸送機開通信號中斷，顯示器上顯示文本<本機鎖閉>。如果開關(guān)重新逆轉(zhuǎn)，只要自動操作事先已被激活，它就

　　會自行重新開通，并等待下一步輸送機起動，或者當(dāng)輸送機尚在運行或已經(jīng)重新運行時立即激活調(diào)控功能。

　　緊急停止開關(guān)的功能

　　緊急停止開關(guān)(鍵盤右上角的紅色鎖定開關(guān))關(guān)閉所有控制系統(tǒng) 及鍵盤的功能。閥門控制系統(tǒng)斷電，輸送機開通信 號 中 斷 ， 顯 示 器 上 顯 示 文 本 >>> 鎖 閉 ： <<<

　　(>>>locked<<<)。重新開通開關(guān)時，自動操作并不重新被初始化。利用數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離通信或通過操作鍵F使自動操作重新投入運行。

　　(四)自動控制功能

　　開通自動操作模式后，在激活調(diào)控之前，程序首先等待輸送機起動的信號。下面說明自動操作的選擇和開通。

　　一般情況下，自動控制運行的全局功能流程如下：(1)起動輸送機之前的預(yù)張緊循環(huán)。(2) 輸送機運行期間的自動預(yù)張緊調(diào)控。 (3) 輸送機關(guān)閉時執(zhí)行預(yù)選的關(guān)閉操作。

　　為了在輸送機運行期間進(jìn)行調(diào)控，程序配備了一種適用于自動鏈條張 緊調(diào)控的方法。對壓力保持自動操作作了進(jìn)一步細(xì)化。

　　壓力保持自動操作基于測量和調(diào)控與鏈條牽引力成比

　　例的張緊液壓缸內(nèi)的絕對壓力。為了進(jìn)行測量和調(diào)控，原則上只需要安裝一個壓力傳感器來測量液壓缸壓力，并用一個測控桿來測量液壓缸行程。

　　自動操作的選擇、開通、激活和取消

　　自動操作的起動和停止按鍵序列、用于啟動自動操作。要取消自動操作，可操作鍵Stop(停止)，也可操作紅色的緊急停 止開關(guān)。

　　為了可靠地鎖閉以防重新起動，只允許使用緊急停止開關(guān)，因為該開關(guān)除了取消所有自動操作功能外，還能切斷閥門控制板的電源.

　　選擇自動操作方式在鏈條張緊程序中僅還集入了壓力保持模式。由于這個緣故，沒有可能轉(zhuǎn)換為其他自動操作方式。

　　在每次起動輸送機時，隨時都可進(jìn)行預(yù)張緊循環(huán)，即使

　　在沒有任何一種起作用的傳感系統(tǒng)的情況下也不例外，不過， 在這種情況下，可行范圍受到很大限制(時間控制)。

　　自動操作起動(預(yù)張緊循環(huán))在起動自動調(diào)控之前，要激活以下預(yù)張緊循環(huán)：(1)輸送機不運行，顯示 '-' 。控制器未激活，等待輸送機預(yù)警 信號。如果收到輸送機預(yù)警信號，循環(huán)如(2) 所述繼續(xù)進(jìn)行。(2)顯示'A'，控制系統(tǒng)將測得的液壓缸壓力與通過系統(tǒng)參數(shù)菜單中 的參數(shù)“預(yù)張緊壓力" 預(yù)先給定的值進(jìn)行比較。如果液壓缸壓力低于“預(yù)張緊壓力" 的值，則張緊架伸出，直到–液壓缸壓力大于/等于“預(yù)張緊壓力” 并達(dá)到最小預(yù)張緊行程為止。循環(huán)如(3)

　　所述繼續(xù)進(jìn)行。–時間參數(shù)“調(diào)整時間”在沒有達(dá)到預(yù)張緊壓力的情況下結(jié)束。

　　這種情況可能由于機械、液壓或電氣故障造成。但也可能是由于 調(diào)整時間選擇得太短所致。 –自動操作中斷，輸送機開通信號仍然保持關(guān)閉，顯示故障信息 “起動調(diào)整時間”，保存相應(yīng)的故障信息，報警燈開始閃爍。–收到信號 “輸送機停機”。 這意味著，起動過程已停止。當(dāng)前操作中斷，循環(huán)重新從(1) 開始。 如果壓力大于或等于“預(yù)張緊壓力”，則循環(huán)如(3)所述繼續(xù)進(jìn)行。(3)PMC-R 給出輸送機開通信號，繼續(xù)張緊至 預(yù)張緊行程已走過或調(diào)整時間結(jié)束為止，然后等待，直到 輸送機起動和收到“輸送機運行”的信號為止。此時顯示出'o' ，循環(huán)如 (4)所述繼續(xù)進(jìn)行。 時間參數(shù)“信號時間”結(jié)束。相應(yīng)的故障信息被保存，循環(huán)如 (3) 所述繼續(xù)進(jìn)行，盡管超時。 收到信號 “輸送機停機”。這意味著，起動過程已停止。輸 送機開通信號復(fù)位，循環(huán)重新從(1) 開始。(4) 時間參數(shù)“起動滯后”結(jié)束后，調(diào)控被激活。

　　自動操作運行方式預(yù)張緊過程結(jié)束后，內(nèi)在的用來調(diào)控

　　鏈條預(yù)張緊狀態(tài)的自動操作啟動。

　　壓力保持自動操作的運行過程(1)控制器等待時間參數(shù)“起動滯后”的結(jié)束，然后，循環(huán)如(2)所述繼續(xù)進(jìn)行。(2) 控制器連續(xù)監(jiān)控張緊液壓缸中的壓力，并進(jìn)行下面的比較： 如果壓力小于用公式“額定壓力 - 滯后壓力下限”算得的下部 滯后范圍，則開始進(jìn)行張緊時間測量，循環(huán)將如 (3)

　　所述繼 續(xù)進(jìn)行。如果壓力大于用公式“額定壓力 - 滯后壓力上限”算得的上部滯 后范圍，則開始進(jìn)行松弛時間測 量，循環(huán)將如(4) 所述繼續(xù) 進(jìn)行。如果上述比較都不切合實際，而且壓力尚在規(guī)定的滯后范圍以內(nèi)，則調(diào)控保持在環(huán)路(2)內(nèi)。(3)液壓缸伸出，直到：走過的行程大于/等于“最小伸出行程”。然后，液壓缸短暫縮回(空程)后，循環(huán)從(2)繼續(xù)進(jìn)行。時間參數(shù)“信號時間”結(jié)束。然后，在時間參數(shù)“等待時間”結(jié) 束后，循環(huán)從(2) 繼續(xù)進(jìn)行。(4) 液壓缸縮回，直到：時間參數(shù)“信號時間”結(jié)束。然后，在時間參數(shù)“等待時間”結(jié)束 后，循環(huán)從(2) 繼續(xù)進(jìn)行。如果在自動操作運行過程中發(fā)生輸送機信號故障或壓力傳感器故障，相應(yīng)的故障信息將被顯示和保存;只要對自動操作相應(yīng)地作了參數(shù)設(shè)定，則自動操作中斷，輸送機開通信號將被復(fù)位。如果在自動操作運行時間內(nèi)，到達(dá)液壓缸終端止動塊，則調(diào)整過程取消并保存相應(yīng)的警告信息。這種情況下也可能根據(jù)參數(shù)設(shè) 定關(guān)閉系統(tǒng)。如果沒有關(guān)閉，調(diào)控系統(tǒng)即處于未激活狀態(tài)，直到出現(xiàn)反向的液壓缸壓力變化。輸送機停止當(dāng)關(guān)閉輸送機，并收到信號“輸送機停機”時，可能的調(diào)整過程立即 中斷， 控制器等待一輪新的起動過程。