KHT矿用提升机综合后备保护装置.docx
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KHT矿用提升机综合后备保护装置
KHT115矿用提升机综合后备保护装置
KHT115-Z矿用提升机综合后备保护装置用主机
使用说明书
（第1版）
执行标准：
Q/JMZ002-2009Q/JMZ004-2009出版日期：
2009-11-16
徐州中翰矿山设备制造有限公司
1、概述............................................................................1
2、技术特征........................................................................2
3、结构与工作原理..................................................................3
4、基本功能........................................................................3
5、安装接线与调试.................................................................4
6、使用与维护......................................................................7
7、故障分析与排除..................................................................8
8、产品成套性......................................................................8
9、可供配件.......................................................................8
10、注意事项.......................................................................8
11、安全规程........................................................................9
12、订货须知........................................................................9
13、包装、贮运.....................................................................9
14、售后服务.......................................................................9
1概述
1.1主要用途及适用范围
KHT115矿用提升机综合后备保护装置（简称装置）是按照《MT/T407-1995煤矿地面立井提升机综合后备保护装置通用技术条件》、2005版《煤矿安全规程》和国家有关标准而设计制造的，为矿用隔爆兼本质安全型结构。
本产品适用于煤矿井下有爆炸性气体（甲烷）和煤尘的矿井中，可对缠绕式提升机运行过程中的重要参数进行记忆和显示，并对其运行提供可靠的后备保护。
1.2使用环境条件
（1）环境温度：
0℃～40℃；
（2）最大平均相对湿度：
95%（+25℃）；
（3）大气压力：
80kPa～106kPa；
（4）无显著振动和冲击的场合；
（5）无破坏绝缘的腐蚀性气体场合；
（6）煤矿井下有甲烷、煤尘爆炸性气体的环境；
（7）仅适用于缠绕式提升机。
1.3型号意义
1.3.1矿用提升机综合后备保护装置
KHT115
登记序号
提升
矿用保护设备
1.3.2矿用提升机综合后备保护装置用主机
KHT115-Z
主机
登记序号
提升
矿用保护设备
1.4装置的标准配置见表1
表1
产品名称
型号
数量
生产厂家
防爆型式
防爆合
格证号
安全标
志编号
安装地点
矿用提升机综合后备保护装置用主机
KHT115-Z
1
焦作市明株自动化
工程有限责任公司
Exd[ib]I
申请中
申请中
井下绞车房
转速传感器
GSH300U
2
焦作市明株自动化
工程有限责任公司
ExibI
申请中
申请中
电机主轴、
深度指示器
矿用本安型
接近开关
KHC90
6
焦作华飞电子电
器股份有限公司
ExibI
申请中
申请中
井筒支架
矿用隔爆型电铃
BAL-127
1
浙江佳洲电器
有限公司
ExdI
1082484
MJ030001
井下绞车房
2技术特征
2.1KHT115-Z矿用提升机综合后备保护装置用主机基本参数
（1）额定工作电压：
AC127V；
（2）最大工作电流：
≤1A；
（3）主机有一路本安电源输出，技术参数如表2所示：
表2
项 目
技 术 参 数
额定输出电流（d.c.mA）
350
输出电压（d.c.V）
11.0～12.5
过流保护值（d.c.mA）
≤500
最高开路电压（d.c.V）
≤12.5
最大短路电流（d.c.mA）
≤400
（4）主机具有7路机械触点型开关量信号输出（非本安），其中减速控制信号输出1路，安全保护控制信号输出1路，防爆电铃控制信号输出1路，备用输出4路，接点容量AC127V/0.75A（阻性负载）；
（5）主机具有2路脉冲信号（速度脉冲信号）输入，输入截止时漏电阻不小于100KΩ，输入导通时压降不大于1V，输入脉冲信号的最大频率为20Hz，占空比18%～50%，相位差1°～15°；
（6）主机具有1路脉冲信号（深指脉冲信号）输入，输入截止时漏电阻不小于100KΩ，输入导通时压降不大于1V，输入脉冲信号的最大频率为20Hz，占空比18%～50%；
（7）主机具有8路无源机械接点信号（上到位、下到位，上减速点、下减速点、上卡箕斗、下卡箕斗；其余2路备用）输入，不小于100KΩ时对应逻辑“0”，不大于10Ω对应逻辑“1”。
（8）主机具有光信号指示，光信号在黑暗中20m处可见。
2.2GSH300U转速传感器基本参数
（1）额定工作电压：
DC12V；
（2）最大工作电流：
≤35mA；
（3）外加磁场类型：
单极性；
（4）动作距离：
不小于8mm；
（5）复位距离：
不大于15mm；
（6）输出信号：
两路脉冲半导体接点信号输出，输出截止状态时漏电阻应不小于100KΩ，输出导通状态时压降不大于1V（灌入电流2mA）；
（7）信号相位差：
1°～15°；
（8）测速范围：
0～300rpm；
（9）脉冲信号输出范围：
0～20Hz；
（10）脉冲信号占空比：
18%～50%；
（11）测量误差:
≤5%；
（12）磁钢尺寸：
φ10ｍｍ×3ｍｍ；
（13）磁钢表面磁感应强度：
2500～3500Gs。
2.3KHC90矿用本安型接近开关基本参数
（1）接近开关传感器接点容量：
12V/0.2A（阻性负载）；
（2）接近开关传感器接近开关传感器接点对数：
一对常开；
（3）接近开关传感器动作距离：
不大于90mm；
（4）接近开关传感器复位距离：
不小于150mm；
（5）接近开关磁钢磁感应强度：
（2000～3000）Gs；
2.4BAL-127矿用隔爆型电铃基本参数：
（1）额定电压127V，额定电流350mA；
（2）音响半径150m；
（3）声音响度不小于85dB（A）。
3结构与工作原理
主机的外形结构如图1所示，最大外形尺寸：
466mm×234mm×284mm。
主机的重量：
40.3kg
主机的核心设备采用技术先进、性能可靠的日本三菱公司的FX2N型可编程控制器,配以我公司研制生产的本质安全性开关电源、光电耦合电路和显示电路完成提升机运行过程中参数的记忆和显示，并对提升机的运行提供可靠的后备保护。
图1主机外形结构图
3.1主控器件
本设备采用日本三菱公司的可编程控制器FX2N-16MR作为系统的控制核心。
外部的速度脉冲信号、深指脉冲信号、到位信号、减速点信号和卡箕斗信号等通过光电耦合接入到可编程控制器的输入端，经可编程控制器逻辑运算处理后去驱动相应的显示电路、声音报警电路和输出控制电路，对提升机的安全运行提供可靠的后备保护。
由于可编程控制器内部软元件和编程指令众多，编程方便灵活，更改容易，加之用于防爆这一特殊要求而设计的电路及外壳，使之运用场所更加广泛，另外，本控制仪在设计中做到安装、使用及维护方便等特点。
3.2显示电路
3.2.1数字显示电路
本电路采用RS-485串行通讯技术，通过PLC机与显示板的通讯实时显示容器位置、提升速度两项重要参数。
3.2.2灯光显示电路
对等速段超速、减速段过速、2m/s限速、深指失效、过卷等重要保护进行灯光指示，同时对安全回路、减速点信号进行灯光指示，这些都是通过可编程控制器与显示板的串行通讯，由发光管指示。
3.3光电耦合电路
对于对外部输入信号进行光电隔离后接到PLC的输入端的不但实现本安与非本安的隔离还能防止外部干扰。
3.4声音报警
通过PLC控制输出驱动一个防爆电铃，当系统运行中有速度超2米/秒、减速段过速、等速段超速、深指失效、提升过卷等故障发生时进行声音报警用以提醒操作人员。
4基本功能
4.1提升容器的行程和速度检测及显示功能
装置应满足如下检测范围：
（1）装置行程检测精度0.1m，装置行程显示范围0.1m～999.9m；
（2）装置速度检测精度为0.1m/ｓ，速度显示范围0.1m/ｓ～9.9m/ｓ。
4.2自动减速功能
当提升容器到达减速点时，装置应能自动发送减速控制信号，并伴有声光信号，使被控系统自动投入减速运行。
4.3速度保护功能
提升容器在运行中有下列情况之一时装置应能发出速度保护控制信号，并伴有声光报警以实现安全制动：
在等速段，速度超过最大提升速度15%时；在减速段，速度超过设定的极限保护范围时；在爬行段，速度超过2m/s时。
4.4过卷保护功能
当提升容器超过正常停车位置0.5m时装置应能发出保护控制信号，并伴有声光报警以实现安全制动。
4.5深度指示器失效保护功能
深度指示器失效后，行程在3m内装置应能发出声光信号；当容器接近终端2m/s限速点位置时，装置应能发出保护控制信号，并伴有声光报警以实现安全制动。
4.6卡箕斗保护功能
当箕斗不能顺利通过曲轨时，装置可以发出保护控制信号，并伴有声光报警以实现安全制动。
4.7故障记忆功能
安全制动停车时，应能记忆并显示故障时容器的位置和速度。
4.8装置自检功能
装置可对其所有功能进行自检。
4.9控制信号
装置具有7路机械触点型开关量信号输出（减速控制、安全保护控制、防爆电铃控制、备用输出4路），接点容量AC127V/0.75A（阻性负载）；
4.10声光信号
装置具有声光信号指示，声音响度不小于85dB（A），光信号在黑暗中20m处可见。
5安装接线与调试
5.1安装时，应按照《煤矿安全规程》操作；
5.2安装设备时应可靠固定，应选择适当的工作位置安装，安装面与垂直面倾斜度不大于15°
5.2.1GSH300U转速传感器安装标准及要求
5.2.1.1电机轴上GSH300U转速传感器的安装（见图2）
（1）传感器工作面与各磁钢表面间距应在8mm之内；
（2）磁钢随电机转动时，各磁钢中心点所形成的圆周线应与传感器工作面的标志线吻合，允许最大离值≤1.5mm。
图2
5.2.1.2牌坊式深度指示器上GSH300U转速传感器的安装（见图3）
（1）丝杠转动时，磁钢中心点与传感器工作线相吻合，偏差量≤1.5mm；
（2）传感器工作面与各磁钢表面间距应在8mm之内；
（3）丝杠转动时，磁钢经过传感器，两工作面应保持水平。
图3
5.2.1.3圆盘式深度指示器上GSH300U转速传感器的安装（见图4）
（1）电机转动时，铝圆盘上的磁钢的中心点需经过传感器的工作线，偏差≤1.5mm。
（2）传感器工作面与各磁钢表面间距应在8mm之内。
（3）磁钢工作面与传感器工作面，应保持平行状态。
图4
5.2.2KHC90矿用本质安全型接近开关的安装
5.2.2.1上下到位接近开关的安装（见图5）
（1）选择适当位置，一般情况下安装在井筒两侧。
（2）提升容器运行时，接近开关中心线与磁体中心线应基本吻合，允许偏离量≤20mm。
（3）接近开关与磁体之间的工作距离H=30～90mm，应保证在提升容器最大晃动时接近开关不能够与磁体相碰。
图5
5.2.2.2上下减速接近开关的安装（见图6）
（1）选择适当位置，一般情况下安装在井筒两侧。
（2）提升容器运行时，接近开关中心线与磁体心线应基本吻合，允许偏离量≤20mm。
（3）接近开关与磁体之间的工作距离H=30～90mm，应保证在提升容器最大晃动时校正开关不能够与大磁钢相碰。
图6
5.3产品应断电后再开盖，确认输入电源处于完全断开的情况下，才能进行接线工作，配线作业必须由具有专业资格的人员进行。
5.4接到本控制仪的接线排上相应端子的控制电缆，建议采用截面积不小于1mm2的铜芯电缆，并按接线图进行连接。
5.5接到本控制仪的接线排上相应端子的返回信号电缆，建议采用截面积不大于1mm2铜芯电缆，并按接线图进行连接。
5.6连接PLC输入输出端子导线要各走其路，最好用接地的金属管或专用电缆沟各走其线，不可互相并行，若现场条件限制，应尽量拉开距离，以防干扰。
5.7PLC机的接地线应使用单独接地良好的专用地线，严禁与动力网共用地线。
5.8装置的所有控制环节出厂前已按常规调试好，但在一些有特别要求的地方，要对有关环节重新调试，以满足现场要求。
5.9装置在出厂前已按常规情况设定数据，现场安装后根据实际情况可以重新计算调整。
5.10各控制接点的开闭情况若与PLC机设定要求不符，可取反功能改变之。
5.11为保证设备的正确运行，我公司服务人员将协助用户进行安装调试。
6使用与维护
6.1使用
6.1.1本装置经专业技术人员安装调试运行正常后即可投入使用。
在正常使用的过程中本装置能对提升机的容器位置（当容器位置为负数时备用指示灯闪烁）、提升速度、装置工作状态等参数进行实时显示，能对提升机的运转提供自动减速、等速段超速、减速段超速、接近井口2米超速、提升过卷、深度指示器失效、卡箕斗等保护并且有相应的指示灯指示和报警声响，同时可控制相应的继电器输出控制提升绞车安全制动，在控制绞车安全制动时本装置能对制动时的容器位置、提升速度等参数进行记忆，以共以后查询。
6.1.2本装置有联机和脱机两种运行状态。
将“联机/脱机”转换开关选到联机位置，本装置便处在和提升机电控装置联机运行状态，在联机状态本装置可完成第4章的所有功能；将“联机/脱机”转换开关选到脱机位置，本装置便处在脱机运行状态，在脱机状态本装置仅对提升机的容器位置、提升速度、装置工作状态等参数进行实时显示，并不参与提升绞车的运行控制。
6.1.3本装置运行一段时间后，若由于钢丝绳拉长、停车位置改变等原因导致容器位置显示与实际位置不符，还没有提到正常停车位就出现提升过卷等现象时可按照以下方法对行程进行校正，使容器位置正确显示。
先将绞车开到反向停车位置处，使得反向到位开关接通，此时容器位置显示为0；再按下人工行程校正按钮不放，将绞车开到正向停车位置处，使得正向到位开关接通，松开人工行程校正按钮，行程校正完毕。
6.1.4本装置在出现安全制动报警后按下复位按钮可以解除报警。
将“联机/脱机”转换开关选到脱机位置，按下复位按钮可以进行故障记忆查询。
6.2维护
6.2.1严禁带电开盖。
6.2.2维修时应注意保护隔爆面，并注意拧紧紧固件和引入装置中的橡胶密封圈，防止失爆；
6.2.3本装置投入运行后，专职维护人员要定期检查控制仪的工作情况，发现问题必须及时处理；除此之外，按一般不应随便打开设备的盖板，更不允许非专业人员维修。
6.2.4本装置的本安关联产品不得随意与其它未经联检的设备连接。
在维修和使用中不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的规格、型号和参数。
6.2.5对本装置的内部控制程序、元器件、接线等做不适当的改动，可能会造成设备损坏或引发安全事故，对此所受的经济损失，本公司不承担事故责任。
7故障分析与排除（见表2）
表2
序号
故障现象
原因分析
排除方法
1
行程显示与实际位置不符
不到正常停车位就报过卷
钢丝绳拉长、停车位置改变
重新进行行程校正
2
显示板不显示
通讯板、显示板或光耦板损坏
更换通讯板、显示板或光耦板
3
传感器动作后无信号输入
光耦板或传感器损坏
传感器连接电缆断开
更换光耦板或传感器
更换传感器连接电缆
4
安全制动信号输出后绞车不减速
继电器板损坏或连接电缆断开
更换继电器板，检查连接电缆
5
PLC的POWERLED灯灭
PLC故障或装置停电
更换PLC，检查装置供电电源
6
PLC的BATTLED灯亮
PLC的电池电压低
更换PLC电池
7
PLC的PROG.ELED灯亮
程序出错
检查程序
8
PLC的CPU.ELED灯亮
PLC硬件故障
检查或更换PLC
8产品成套性
8.1KHT115-Z矿用提升机综合后备保护装置用主机1台
8.2GSH300U转速传感器2套
8.3KHC90矿用本安型接近开关6套
8.4BAL-127矿用隔爆型电铃1只
8.5KHT115-Z矿用提升机综合后备保护装置用主机原理接线图1份
8.6KHT115提升机综合后备保护装置使用说明书1份
8.7产品合格证1份
8.8装箱单1份
9可供备件
9.1可编程控制器（FX2N-16MR）
9.2功能扩展模块（FX2N-16EX）
9.3功能扩展板（FX2N-485-BD）
9.4后备保护装置显示板（HBXSB）
9.5后备保护装置电源板（HBDYB）
9.6后备保护装置继电器板（HBJDQB）
9.7后备保护装置光耦板（HBGOB）
9.8转换开关（2X2）
9.9按钮（LA42B-PF）
10注意事项
10.1本装置在出厂前其结构和各种电气参数均已调试合格，用户不得随意更改其结构和电气参数，以确保其防护性能、防爆性能和本按性能。
本产品只能与指定的设备配套使用，若配接其他设备需经防爆检验。
10.2在运输中不得倒置、倾翻、强烈振动、碰撞或雨淋。
10.3本装置应贮存在没有雨雪侵入，空气流通，相对湿度不大于95%，温度不高于+60℃，不低于-40℃的环境中。
10.4开箱后取出装箱单并对照检查装箱物件是否齐全。
10.5检查装置铭牌上的技术参数是否符合订货要求。
11安全规程
本设备只有在安装人员完成机械、电气安装及调试后，检查无误，方可运行。
当对本设备进行带电测量和调试前，应当由专业人员先检测设备安装处的爆炸性气体的浓度，在爆炸性气体浓度许可的情况下进行测量和调试，以确保人员与设备的安全。
在对设备进行开盖清扫和拧紧端子前一定要切断本设备的电源，以确保人员与设备的安全。
12订货须知
订货时请指明：
（1）产品型号、名称；
（2）主要技术参数；
（3）订货数量；
（4）写清订货单位名称、地址、到站、联系人、电话、帐号等内容；
（5）在定购设备的同时可定购产品备件。
13包装、贮运
13.1装置的包装贮存标志应符合GB/T191-2008的规定，包装箱外明显处应标注以下内容：
（1）产品型号、名称；
（2）件数、毛重；
（3）箱件长、宽、高；
（4）小心轻放、防雨、防潮、重心等标记；
（5）收货单位名称、地址；
（6）制造厂名、厂址；
（7）出厂日期。
13.2包装
13.2.1后备保护装置须用专门木箱包装，须坚固可靠并具有防雨、防振功能，能满足水陆运输的需要。
13.2.2后备保护装置的附件与备件应装在塑料袋内与产品一起装箱。
13.2.3包装箱内应有下列文件：
（1）装箱单一份（应有质检人员、装箱人员签章）；
（2）产品出厂合格证一份（应有质检部门及质检人员签章）；
（3）产品使用说明书一份；（（应按GB9969.1-1998的规定编制）
13.3运输
包装后的后备保护装置在避免雨雪直接淋袭的条件下，可适用于水陆各种运输方式，但在运输中其环境温度不得超过产品标准所规定的最高、最低贮存温度。
13.4贮存
包装后的后备保护装置可放在空气流通、温度在-10℃～40℃、相对湿度不大于90%的环境中贮存12个月。
14售后服务
（1）装置自调试合格之日起，一年内在正常使用、维护下，本公司将提供免费维修服务。
以下情况不在保修范围内：
由于不可抗力及外来原因（包括人为因素）引起的损坏；
误用、意外、疏忽，XX的修改或修理；
超过使用说明书规定的权限；违反操作规程；
保修范围外的维修费用，由用户负担。
（2）装置如有损坏，请专业人员维修或通知本单位维修。
（
设备总价约为：
88000元
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