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当前位置:首页技术文章矿用风门控制用电控装置的闭锁功能是如何实现的?
矿用风门控制用电控装置的闭锁功能是保障矿井通风系统稳定、防止风流短路的核心设计,其实现方式结合了硬件互锁、电气逻辑控制及软件程序设定,具体原理和实现路径如下:
一、闭锁功能的核心实现逻辑
结构设计:在风门门框或门体上安装机械连杆、锁止销等部件,通过物理连接实现互锁。例如,两道风门之间通过刚性连杆连接,当一道风门开启时,连杆会带动另一道风门的锁止机构锁定,使其无法动作。
特点:可靠性高,不受电气故障影响,但灵活性较低,适用于对自动化要求不高的场景。
气缸 / 油缸联动:若风门由气缸驱动,可通过气管路或油路的逻辑控制实现互锁。例如,当 A 风门的气缸接收到开启信号时,其气路会同时切断 B 风门气缸的动力源,使 B 风门无法动作;待 A 风门关闭后,才会恢复 B 风门的动力供应。
电机互锁:若采用电机驱动,可通过继电器或接触器的触点互锁,确保同一时间只有一道风门的电机通电运行。
位置传感器检测:在每道风门处安装接近开关、行程开关等位置传感器,实时监测风门的开闭状态。当某一道风门开启时,传感器将信号传输至控制器,控制器立即输出指令,禁止另一道风门的开启动作。
红外 / 微波传感器协同:若风门具备自动感应功能,红外传感器检测到行人 / 车辆时,控制器会优先控制当前风门开启,同时锁定另一道风门,避免因两侧同时检测到信号导致误动作。
程序设定互锁规则:控制器(如 PLC 或单片机)内置互锁逻辑程序,遵循 “单门开启" 原则:
当风门 A 的开启信号触发时,程序立即生成风门 B 的闭锁指令,禁止其执行开启动作;
只有当风门 A 全关闭且位置传感器确认到位后,闭锁指令才会解除,风门 B 方可接收开启信号。
延时逻辑:为避免风门频繁动作,控制器可设置延时闭锁功能。例如,风门 A 开启后,延时 5-10 秒再解除对风门 B 的闭锁,防止因人员快速通过导致两道风门短暂同时开启。
继电器触点互锁:在两道风门的控制电路中,串联对方的位置继电器触点。例如,风门 A 的开启回路中串联风门 B 的 “关闭到位" 继电器触点,若风门 B 未全关闭,触点断开,风门 A 无法开启,反之亦然。
本安电路安全设计:由于矿井环境防爆要求,闭锁电路需采用本质安全型设计,通过限制电流、电压等参数,确保电气火花不引发瓦斯爆炸。
部分电控装置支持通过工业以太网或 CAN 总线与井上监控系统联网,工作人员可在地面监控中心通过软件强制闭锁某道风门,或解除闭锁状态,适用于应急情况下(如瓦斯超限、火灾反风)的通风系统调控。
当系统检测到传感器故障、执行机构卡滞等异常时,控制器会自动触发 “故障闭锁" 功能:
例如,若风门 A 开启后超过预设时间(如 30 秒)未关闭,控制器会认为风门卡死,立即闭锁另一道风门,并发出报警信号,防止风流长时间短路。
初始状态:风门 A、B 均关闭,位置传感器反馈 “关闭到位" 信号,控制器允许两道风门接收开启指令。
风门 A 开启:行人 / 车辆触发风门 A 的红外传感器,控制器接收信号后,控制风门 A 开启,同时通过电气回路切断风门 B 的开启电源,并在程序中标记 “风门 A 开启中",禁止风门 B 动作。
风门 A 关闭:行人 / 车辆通过后,风门 A 延时关闭,位置传感器反馈 “关闭到位",控制器解除对风门 B 的闭锁,风门 B 恢复可开启状态。
异常情况:若风门 A 开启后因机械卡阻未关闭,控制器检测到超时信号,立即闭锁风门 B,并启动声光报警,提示工作人员处理。
防爆认证:所有闭锁相关的电气部件(如继电器、传感器)需符合《煤矿安全规程》的防爆要求,取得矿用产品安全标志(MA)。
冗余设计:关键闭锁回路可采用双传感器、双继电器冗余配置,避免单一元件故障导致闭锁失效。
手动解锁功能:在紧急情况下(如人员被困),可通过现场手动按钮临时解除闭锁,确保安全撤离。
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