矿井下水泵房防水密闭门自动控制系统

矿用密闭门主要用于井下主变电所和主排水泵房通往井底车场的通道内，容易关闭，以防止水的突然浸入，密闭门最大承受压力可达98KPa。该煤矿产品在井下广泛使用，如图1所示，主要由门框、门体1、铰链装置6组成，门框是由槽钢或工字钢组焊而成，门框通过筋钩与混凝土墙体连接，通过铰链装置将门框与门体连接。

以目前井下在用的KXJ1-l.7/660M风门用隔爆兼本安型控制器为主控器，以西门子S7一200 PLC 模块为核心，配合TD210文本式液晶显示屏，对井下泵房防水密闭门进行自动化控制改造，完成对井下防水密闭门自动化控制。同时利用以太网外扩展模块，通过煤矿井下现有以太网或监控网，实现上位机能够显示防水密闭门的各种状态，也可下发指令远程遥控密闭门的打开和关闭。

防水密闭门自动控制系统主要功能

o）使用2个防爆电液推杆完成密闭门的停止、关闭、停止（锁紧、解锁）等功能；

（2）控制方式：现场手动控制和远程遥控控制2 种形式；

（3）KXB127矿用隔爆兼本安型声光报警器根据开启和关闭过程发出不同语音提示；

(4)KHJ-1矿用本安型接近开关确定“打开"或 “关闭"的自动控制过程是否到位；

（5）防水密闭门具有防夹功能密闭门关闭过程中KHH-I矿用本安型红外线开关探测到障碍物后，正在关闭的密闭门自动打开。障碍物通过后，密闭门自动关闭；

（6）文本显示器能显示主控器的动作过程和工作状态。通过程序按钮可进行各种参数设定；

（7）上位机界面显示密闭门的“开"、“关、停等工作状态，点击鼠标可下发运行指令

防水密闭门自动控制系统工作过程

主控器有4个磁力接触器控制2台防爆电液推杆（A、B），如图2。利用防爆电液推杆A电机正反转，驱动门打开、关闭；利用防爆电液推杆B电机正反转，驱动液压锁紧装置进行锁紧和解锁。利用煤矿以太网络或现有监控网，上位机界面可显示防水密闭门的各种工作状态，点击鼠标可远距离操作防水密闭门打开和关闭。

（1）关门过程防爆电液推杆A定时运行，运行到时后停止运行，将门关闭。此时，防爆电液推杆 B开始反转定时运行，运行到时后将门锁紧，停止运行，此时，关门过程完毕；

（2）开门过程防爆电液推杆B定时运行，运行到时后液压锁紧装置彻底打开，停止运行。间隔数秒后，防爆电液推杆A开始定时运行，运行到时后将门打开，防爆电液推杆A停止运行。开门过程完毕。

防水密闭门自动控制系统工作原理

手动控制原理

（1）关门控制当人工按下关闭按钮时，开关量信号输人到PLC模块输人端口Al ,经过程序控制，模块输出端口Bl接点闭合，中间继电器吸合，常开接点闭合，关闭密闭门控制执行接触器动作，防爆电液推杆A得电，按设定时间，液压缸输出推力，门开始关闭。同时控制语音声光箱发出：“密闭门正在关闭，请注意安全"。到达程序预设时间，模块输出端口Bl接点打开，防爆电液推杆A失电，停止运行。当接近开关确定门关闭到位后，显示屏和上位机界面显示门已关闭。

防爆电液推杆A（门关闭）动作完成后，PLC模块输出端口B2接点闭合，中间继电器吸合，常开接点闭合，锁紧控制执行接触器动作，防爆电液推杆站B得电，按预设时间驱动液压锁紧装置运行。到达程序预设时间，模块输出端口B2接点打开，防爆电液推杆站B失电，停止运行。当接近开关确定锁紧装置到位后，上位机界面显示门已锁紧；

（2）开门控制人工按动“开"钮时，开关量信号输人到PLC模块输人端口Cl，经过程序控制，防爆电液推杆B得电，液压缸按程序设定时间运行，液压锁开始解锁。到达程序预设时间，模块输出端口DI接点打开，防爆电液推杆站B失电，停止运行。当接近开关确定液压锁运行到位后，显示屏和上位机界面显示门已解锁。解锁完成后，开门控制执行接触器动作，防爆电液推杆A得电，液压缸按设定时间驱动门打开。同时控制语音声光箱发出： “密闭门正在打开，请注意安全"。到达程序预设时间模块输出端口D2接点打开，防爆电液推杆A失电停止运行，开门过程结束。当接近开关确定门打开到位后，显示屏和上位机界面显示门已关闭。

远程遥控原理

主控器带有以太网模块，为网络输出信号，使上位机界面能够显示门的开、关状态和故障报警；上位机可下发远程控制指令。现场主控器接收到接近开关确定防水密闭门的打开、关闭和锁紧的位置信号通过以太网扩展模块，上位机界面显示密闭门的“开"、“关"、“停"运行状态。上位机发出“打开" 和“关闭"指令后，执行手动控制的各种动作程序。

（1 )关闭密闭门主控器利用煤矿井下现有通讯网络，为其提供输人和输出接口。远程遥控控制功能是由地面监控系统主机下发远程控制命令，对主控器实施远程操作。控制命令经煤矿现有网络到达主控器，该信号传到PLC输人端口Al，经过程序控制，关门控制执行接触器动作，关门防爆电液推杆A得电，液压缸输出推力，门开始关闭。根据门的动作行程，确定防爆电液推杆站运行时间（0、99 s 任意调整）。同时控制语音声光箱发出：“密闭门正在关闭，请注意安全"。当接近开关确定门关闭到位后，模块输出端口Bl接点打开，上位机显示门关闭到位

关门动作完成后（防爆电液推杆站A停止工作) ,PLC模块输出端口B2接点闭合，液压锁控制执行接触器动作，防爆电液推杆B得电，输出推力，液压锁开始闭锁。防爆电液推杆B根据预先设定运行时间，到时间自动停止运行。当接近开关确定液压锁运行到位后，模块输出端口B2接点打开，上位机界面显示解锁到位；

（2）打开密闭门远程遥控控制功能是利用上位机远程控制功能，开门时，由地面监控系统主机下发远程控制命令该信号传导PLC输人端口CI , 经过程序控制解锁门控制执行接触器动作，防爆电液推杆B得电，输出推力，液压锁开始解锁。防爆电液推杆B到时间停止工作。当限位开关确定液压锁解锁到位后上位机界面显示解锁到位。解锁动作完成后PLC模块输出端口D2接点闭合，开门控制执行接触器动作，防爆电液推杆A得电，液压缸输出推力，门开始打开。同时控制语音声光箱发出： “密闭门正在打开，请注意安全"。