一、产品概述
1、产品特点
无极绳绞车运输是矿井生产中的重要环节，矿井开采、井下所需物资的运送及人员的上、下井等都是通过提升机运行实现的。
ZJK-127矿用无极绳绞车保护控制装置，适用于煤矿井下无极绳绞车，采用德国西门子PLC可编程控制器做为核心，高清动态模拟触摸屏为人机显示界面，***语音告警提示，多位闭锁操控手柄。本装置不但具备全程实时动态监视绞车运行状态，更能够为绞车提供多种控制方式，如变频器或软启动等。
2、主机的防爆型式
a)防爆型式为矿用隔爆兼本安型，详见各组成部件。
b) 型号
Z J K 127
主参数：工作电压：AC,V
第二特征代号：保护控制
***特征代号：无极绳绞车用
产品类别代号：装置类
3、尺寸
主机的尺寸：700mm×540mm×1030mm。
图1 主机尺寸
4、使用工作环境：
(1)环境温度：-20℃～+40℃；
(2)***大平均相对湿度：95%RH(25℃)；
(3)大气压力：80kPa～106kPa；
(4)无显著振动和冲击的场合；
(5)无***绝缘的腐蚀性气体场合；
(6)煤矿井下有***、煤尘***性气体的环境；
(7)仅适用于无极绳绞车。
二、产品组成
ZJK127矿用无极绳绞车保护控制装置由ZJK127-Z矿用隔爆兼本安型无极绳绞车保护控制装置主机、GSH1500矿用本安型转速传感器、KHC100矿用本安型磁性接近开关组成。
三、主机技术参数
1. ZJK127-Z矿用隔爆兼本安型无极绳绞车保护控制装置主机基本参数
(1)工作电压：AC127V；
(2)工作电流：≤1A；
(3)主机输出
- ***高开路电压：≤24V
- 额定电流：300mA
- ***小输出电压：≥23V
- ***大输出电流：≤400mA
- 短路电流：≤50mA
(4)主机具有4路无源常闭接点输出(故障指示接点、安全回路接点、正转接点和反转接点)：接点容量AC127V/2A(阻性负载)；
(5)主机具有2路接点脉冲信号(速度脉冲信号)输入，脉冲占空比≥30%，相位差90&plu***n;45°，输入脉冲的***大频率为1667Hz；
(6)主机具有1路打点信号输入，当输入小于AC5V时对应逻辑“0”，当输入AC95V～AC140V时对应逻辑“1”；
(7)主机具有4路无源接点型开关量输入（分别为上校正、下校正、上过卷和下过卷）；不小于90kΩ时，对应逻辑“0”；不大于300Ω时，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；
(9)主机声响信号中的安全制动报警信号与其他报警信号有区别，声音响度不小于85dB（A）。
2．GSH1500矿用本安型转速传感器基本参数
(1)电源电压:DC24V；
(2)工作电流:≤60mA；
(3)两路脉冲半导体接点信号输出: 输出截止状态时漏电阻不小于100kΩ，输出导通状态时电压降不大于0.5V（灌入电流2mA）；
(4)脉冲信号占空比：40%～90%；
(5)测速范围：0～1500r/min；
(6)测量误差：5％；
(7)脉冲信号输出范围0～100Hz；
(8)两路脉冲信号相位差：20°～ 130°；
(9)动作距离：≥6mm；
(10)复位距离：≤16mm。
3．KHC100矿用本安型磁性接近开关基本参数
(1)接近开关的接点容量：24V/1A（阻性负载）；接触电阻应小于1Ω；接点断开时，输出电阻应大于100KΩ；
(2)接点形式：常开；
(3)动作点距离：不小于100mm；
(4)复位点距离：不大于190mm。
4．KXH0.2(0.6)/127(36)声光组合信号基本参数
(1)声光组合信号没有输出时电压小于AC5V，有输出时电压在AC95V～AC140V范围内。
四、保护装置主要技术特性及参数
1．速度保护功能
a.***保护功能，无极绳绞车在运行中有下列情况之一时主机应能发出速度保护控制信号，安全回路继电器断开，并伴有声光报警以实现安全制动：在等速段，速度超过***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2 m/s时。
2．多重过卷保护
a.软件过卷保护
b.非接触式磁性开关硬件过卷保护
3．操作人员身份识别保护功能（选配）
合法操作人员可以通过刷识别卡开启或锁闭绞车，非合法操作人员无法开动绞车，减少***开车的安全隐患。
4．紧急停车功能
遇到紧急情况，操作人员可拍下操作台上的紧急停车按钮，实现紧急停车。
5．人机界面
采用10寸高清彩色显示屏，友好生动的人机显示界面，操作简单，画面精美。动态显示梭车运行位置、速度、曲线，打点信号显示及记忆，各种运行状态显示，保护参数的设置，事件报警记录等。
6．触摸控制显示屏
可通过触摸板灵活控制显示屏，进行参数设置及状态查询。
7．语音告警
***语音提示，多种报警状态语音提示。
8．操控手柄
高性能***级自动闭锁控制手柄，方便操作和保护。
9．漏泄通讯系统
可外接漏泄通讯系统，实现全程无线通话、打点、急停等功能。
10．速度检测
可选用高精度本安型轴编码器，独有特殊结构设计，安装方便性能***。也可以选择无触点磁性速度传感器。
11．信号闭锁
根据打点信号自动闭锁开车方向，防止错向开车。
12．打点信号记忆、开车方向指示
可记忆2次打点信号，开车方向指示。
13．报警记录
自动记录报警事件，方便查询。
14．多种控制接口
PLC预留多种接口，可匹配变频器、软启动、防爆开关等设备。
15．点动开车
具备按钮点动开车功能，便于检修及调整车辆位置。
16．人性化操作台
操作台符合***力学设计，长久开车不疲劳。防爆腔内置，减少占位空间，美观大方。
五、安装、调试
1、GSH1500转速传感器安装标准及要求
1.1、电机轴上GSH1500转速传感器的安装（见图2）
1、探头工作面与各磁钢S极表面间距应在9mm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***大偏离值≤1.5mm。
2、磁钢表面与传感器表面之间的距离应在9mm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2 电机轴上GSH1500转速传感器安装示意图
2、KHC100矿用本安型磁性接近开关的安装
2.1、上下校正接近开关的安装（见图3）
1、选择适当位置，一般情况下安装在无极绳绞车轨道两侧。
2、梭车运行时，校正开关中心线与大磁钢中心线应基本吻合，允许偏离量≤20mm。
3、校正开关与大磁钢之间的工作距离H=30～100mm，应保证在梭车***大晃动时校正开关不能够与大磁钢相碰。
2.2、上下过卷接近开关的安装（见图3）
1、选择适当位置，一般情况下安装在无极绳绞车轨道两侧。
2、梭车运行时，过卷开关中心线与大磁钢中心线应基本吻合，允许偏离量≤20mm。
3、过卷开关与大磁钢之间的工作距离H=30～100mm，应保证在梭车***大晃动时过卷开关不能够与大磁钢相碰。
图3 上、下校正及上下过卷接近开关的安装
3、主机信号线的连接
主机有7路信号输入：打点信号、脉冲信号、故障指示信号、上下校正开关信号和上下过卷开关信号，接线方法见图4。
图4 主机信号输入连接图
4、主机控制输出的连接
主机有4路控制输出（正转线圈、反转线圈、故障指示回路、安全回路）具体接线方法见图5。
图5 主机控制输出连接图
5、主机的电气连接
主机电气连接图见图6。（西门子S7-200）
图6 主机电气连接图
6、装置电气连接图
保护控制装置电气连接图见图7。
图7 装置电气连接图
4、主页面参数
操作台开机后显示屏显示画面如下图所示：
4.1桌面功能解释如下：
上图为各种保护工作时的指示状态，设备在正常运行时指示灯均为绿色，当运行设备（一般指绞车）操作不当，指示灯会变为红色，此时被控制设备停止工作。
设备接通打点设备后，该窗口会显示打点点数，从而控制绞车的正反运行。
显示绞车的运行状态
绞车在出现过卷时，绞车无法继续工作，需手动将其控制按钮点击至绿色位置，并按下操作台上复位按钮，绞车才能正常运行，上过卷保护时点击上过卷开关按钮，下过卷保护时点击下过卷开关按钮。
注：绞车在安装完保护设备后进行***次脉冲采集时，必须将其按钮点击到绿色位置。
4.2、参数设置页面
首先点击 
，则出现密码输入界面，如下图：
初始密码：485，输入密码点击ENT键确认，进入下图画面：
然后对如下窗口进行填写数据：
：绞车运行时传感器采集的脉冲数量（此窗口不需要填写程序自动更新数据），PLC会根据此数据进行速度以及矿井深度/长度的换算比较。
：梭车运行单程总长度(根据实际情况填写)
：绞车运行时每一组脉冲数所规定的长度值（此窗口不需要填写程序自动更新数据），PLC会根据此数据进行速度以及矿井深度/长度的换算比较。
：绞车运行时传感器采集的脉冲数量经过PLC进行数据速度以及矿井深度/长度的换算比较所得出的井深值（此窗口不需要填写程序自动更新数据）。
：梭车的上行位置上限(根据实际情况填写)
：梭车的下行位置上限(根据实际情况填写)
：梭车运行速度的上限值(根据实际情况填写)
：矿井内巷道的拐点位置(根据实际情况填写)
：此功能为打点信号的闭锁与解除的切换按钮，绞车运行时若无打点信号接入，此按钮必须切换到信号解除，否则绞车将无法运行。
: ***次采集脉冲时需要将脉冲数据清零。（脉冲采集完成后禁止使用此按钮，误操作后需重新采集脉冲）
：脉冲采集完成后点击此按钮
4.3、速度曲线
4.4报警记录
该页面主要记录绞车在运行时所出现的保护状态，该记录自动覆盖更新。
5.操作台隔爆腔电气连接
5.1电源连接
设备供电电压为交流127，将外部电源引入隔爆腔体内，连接至电源主板标有AC127V的接线端子上。
5.2打点电路连接
打点电路识别1/2/3点，一点停车，两点上行，三点下行。
打点设备的外部接入电压应为交流127V的控制电压，连接至电源主板标有打点字样的接线端子上。
注：打点端子一般并联在电铃的线圈上，电铃工作时便有工作电压加至打点电路上.
5.3保护装置无源接点常闭输出
保护装置具有3 路无源接点常闭输出
正传线圈：串联至绞车正转回路的控制线圈上。
反转线圈：串联至绞车反转转回路的控制线圈上。
安全回路: 串联至绞车总控制回路的控制线圈上。
5.4信号输入端子
在设备的安装调试过程中，安装调试人员需要连接端子如下：
1）GSH1500转速传感器连线，安装标准见图2
24V+ :传感器供电端子（一般为红线）
24V- :传感器供电端子（一般为黑线）
A :传感器信号端子（一般为黄线）
B :传感器信号端子（一般为蓝线）
2）KHC100矿用本安型磁性接近开关
(1)24V- 及 上校正 /下校正：
传感器外接有两根信号电缆，分别接到上述两个端子上
(2)24V- 及 上过卷 /下过卷：
传感器外接有两根信号电缆，分别接到上述两个端子上
注：上校正/下校正为绞车归零/规整端子，上过卷 /下过卷为梭车的过卷传感器。
5.5开机调试
保护装置安装结束后***次开机，一定要将保护装置脱机 (在试运行阶段，将主画面中的上、下过卷复位拨至0位)，所有操作一定要在提升机停车后进行。
按下触摸屏上的“系统调试”钮，输入密码“485”，按“ENT”确认进入系统调试界面。
根据矿井情况设置各参数，参考页面设置说明。
参数设置完成后需要先对脉冲数量清零，绞车将梭车从井口位置下放至井底，随后点击井深确认，实际位置变为井深值，此时脉冲采集结束。
按下“返回”钮，进入运行设置界面。在绞车运行过程中，若出现过速、上过卷、下过卷的情况时，需要对监控设备进行复位。此时按下操作台右侧的“复位”钮，即可解除保护。
5.6、按钮控制
操作台操作面左侧按钮依次为：急停、上点动、下点动；右侧有一个把手，其功能为：上行、下行。操作台上部右侧从上至下分别为：指示灯、复位。
注：控制把手处于上行状态不可以直接拉入下行状态，必须在把手归零三秒后拉入下行状态。
六、故障分析与排除
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故障现象 |
原因分析 |
排除方法 |
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开机或停电后再次开机， 设备不工作 |
电源开关损坏或电源异常 |
更换 |
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限速段频繁动作 安全回路 |
在限速段限速值 设置值过小 |
根据提升机运行情 况，重新设置限速值 |
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速度值正常，井深值显示不正常 |
校正开关或连接线损坏 |
更换或*** |
七、注意事项
1、安装时，应按照《煤矿安全规程》操作；
2、安装设备时应可靠固定，配线作业必须由具有***资格的人员进行；
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；
4、其他未经检验的设备不得随意与本装置连接；
5、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、严禁带电开盖；
八、包装、贮运
1.1采用木箱整体包装，内加塑料套，用泡沫塑料填垫，包装应牢固可靠。
1.2随机文件应有
（1）产品质量合格证；
（2）使用说明书；
（3）矿用合格证；
（4）安全标志证；
2、贮存
2.1包装后的保护装置允许在环境温度-10℃～+40℃，相对湿度不大于90%，无腐蚀性气体的仓库内存放，贮存期限为12个月，超过期限应按出厂检验内容重新进行检验。
2.2产品在包装完整情况下，可用普通运输工具进行运输，应避免猛烈撞击。