副井提升機遠程控制系統設計

安徽開發礦業有限公司 賀祥洪

五礦礦業（安徽）開發有限公司 牛曉凱

副井提升機遠程控制系統設計

安徽開發礦業有限公司 賀祥洪

五礦礦業（安徽）開發有限公司 牛曉凱

本文從功能說明、硬件配置、軟件設計三個方面介紹副井提升機遠程控制系統的設計。

遠程控制；AC800M

安徽開發礦業有限公司作為是華東地區儲量最大的地下黑色金屬礦山，原礦產量700萬噸/年，資源擁有量達3.81億噸，服務年限44年。1#副井提升系統作為安徽開發礦業有限公司人員、物料上下井的主要的通道之一，全套采用ABB公司生產電控系統、制動系統和直流傳動系統。1#副井提升系統原設計對提升機的操作由兩名卷揚司機在卷揚機房操作臺實現，通過在信號房增加一臺卷揚遠程操作臺，可實現在信號房對提升機進行操作。

1 功能說明

在提升機房操作臺上增加遠程操作選擇開關。只有在選擇功能觸發后，遠程操作臺才可以實現操作。在遠程操作臺不可用或故障情況下，操作人員通過選擇開關，將系統切換到卷揚操作臺操作，確保系統運行連續性。選擇開關采用具有機械互鎖保護功能的鑰匙開關進行選擇控制，防止人員誤操作。

遠程操作臺通過Profibus通訊電纜與電控室控制器實現通訊，控制器實時讀取信號操作臺I/O的數據，一旦I/O輸入故障，系統將觸發安全回路，確保系統安全可靠。

遠程操作臺急停按鈕通過硬線直接接入電控室安全回路，確保急停信號的可靠性，符合規程要求。

在井口信號房增加上位機一臺，便于操作人員實時掌握提升系統的狀況和各項參數，由于信號房與電控室距離較近，上位機直接通過網線接入電控室控制系統。

遠程操作臺與控制系統通訊配置圖如圖1所示：

圖1 通訊配置圖

2 硬件配置

AC800M控制器是導軌安裝式模塊化控制器家族，其中包括CPU、通訊模塊、電源模塊和各種附件。可供選擇的CPU根據其處理能力、內存大小及是否支持冗余分成幾類。每個CPU模塊配備有兩個以太網端口，用于連接操作員站、工程師站、管理站及更高層次的應用。這兩個以太網端口可配置成冗余，用于提高系統的可利用性。另外還配備了兩個RS-232C端口，可供CPU與編程/調試工具以及第三方系統和設備之間進行通訊。該模塊上可以添加若干通訊和I/O模塊，例如：另加的RS-232C端口，可以使系統連接更多的第三方系統和設備。 Profibus DP、DP/V1接口使S200、S800及S900 I/O系統以遠程I/O的集成，同時可支持市場上的符合Profibus通訊協議的產品和設備，Foundation Field bus接口，提供基金會現場總線的HSE，可直接連接FF總線H1適配器。ABB INSUM接口，直接支持對電氣開關柜控制和監視。

MasterBus 300接口，支持Advant OCS和ABB Master系統。S100I/O接口，支持從現有的 Advant 410/450 及 MasterPiece 200系統升級到AC 800M系統。I/O模塊，S800 I/O作為AC800M本地I/O模塊。以上這些連接方式和擴展選擇使AC800M無比的開放和可擴展。非常容易與現有應用的各種系統、設備、接口相連接，用戶可以根據不同需求，選擇基本系統，或今后擴展以適應各種變化需求。

為實現遠程操作臺與主控PLC的通訊，需增加通訊分站CI801模塊，通訊模塊CI801通過DP電纜與主控PLC模塊的CI854模塊實現通訊。CI801后可擴展相應的AI模塊、AO模塊、DI模塊和DO模塊，已實現模擬量信號、數字量信號的輸入和輸出。遠程操作臺與主控PLC硬件配圖如圖2。

圖2 遠程操作臺與主控PLC硬件配置圖

3 軟件設計

ABB公司AC800M控制器專用編程軟件Compact Control Builder AC 800M支持5種編程語言：功能塊、結構化文本、順序功能表、指令表、梯形圖。本系統編程使用功能塊。

3.1 如何實現遠程模式的投入

將操作臺遠程模式投入信號DiPA1OpRemoteOn、遠程操作臺遠程模式投入信號DiPR1OpRemoteOn和提升機運行信號P42.C2.InMotion取反做與運算的結果作為遠程模式啟動的置位信號，即操作臺模式選擇按鈕旋至遠程模式、遠程操作臺模式選擇按鈕旋至遠程模式，同時提升機在未運行狀態下，才能將提升機運行模式切換遠程模式。

圖3 與運算模塊

3.2 如何實現操作臺和遠程操作臺切換

通過使用CBM軟件中選擇模塊SEL，選擇模塊有三個輸入通道一個輸出通道，三個輸入通道分別為G、IN0、IN1，當輸入通道G為真值true時，輸出通道輸出IN1通道狀態值，當輸入通道G為假值false時，輸出通道輸出IN0通道狀態值。將遠程模式投入信號接入輸入通道G，將操作臺輸入信號接入輸入通道IN0，將遠程操作臺輸入信號接入輸入通道IN1，以實現操作臺和遠程操作臺功能切換，即當遠程模式投入信號為真值true時，遠程操作臺輸入信號起作用，當遠程模式投入信號為假值false時，操作臺輸入號起作用。

圖4 選擇模塊

3.3 遠程操作臺急停信號接入軟件安全回路

遠程操作臺急停信號和操作臺急停信號做或運算，運算結果輸出至軟件安全回路。遠程操作臺和操作臺的急停信號都可以使安回路斷開。

圖5 或運算模塊

4 結語

安徽開發礦業有限公司1#副井遠程控制系統2017年7月投入運行至今各項技術指標達到設計要求，系統運行穩定，實現了人員優化，取得了良好的效果，具有推廣價值。

[1]馬建民,趙玉增．現代提升機數字控制系統[M]．徐州：中國礦業大學出版社,2002．

[2]王志凱．礦井提升機遠程集中自動化控制系統設計[J]．礦山機械,2016,44(9)：39-41．