性和节能效果进一步提高，故障报警及故障排除及时迅速。根据系统要求，设计出满足要求的猴车控制系统，对架空乘人装置、PLC、气体传感器进行选型和计算，解决实际使用中容易出现的问题，根据系统要求设计出能满足控制要求的控制电路、流程图以及控制程序。 2课题的提出及方案论证 2.1架空乘人装置结构组成

架空乘人装置主要由驱动部分、乘人部分、托绳部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成（如下图2-1）。本文主要是针对猴车电控系统的设计。 图2-1斜井架空乘人装置的组成框图 2.2系统的控制要求

减少矿井工作人员上下班时间是该控制系统的第一个目的，经济实用和安全是本设计的另外一个目的。（1）猴车作为一个煤矿辅助运输机械装备，在国内绝大部分驱动方式为机械传动，液压驱动方式使用的不多，并且主要应用在巷道比较空旷的场合；而在国外大多采用比较先进的液压驱动技术，并且非常适应煤矿井下的小断面巷道以及起重运输不便的场合。而本系统能解决国内现在存在的这一不足，减少工人的上下班时间，为企业带来一定的经济利益，具有一定的实用性。（2）保证工人的生命和财产安全是企业能够正常生产的基本保证，而在矿井中最常见的就是瓦斯爆炸，

瓦斯中最主要的成分就是一氧化碳和甲烷，当他们的浓度超过最高浓度分别为0.0024%、4%时，就易引起瓦斯爆炸。 系统控制要求实现的功能如下： （1）猴车控制系统启动要求

在井上和井下分别设有操作台，当在井上有人需上车时，井上操作人员按下正转启动按钮，制动器松闸，系统发出3声预警信号用以提示乘客猴车即将启动，注意安全；另外一个作用是作为与井下操作台上的工作人员之间的一种通信信号：告知矿井下的操作人员此时井上有人上车，若井下有人需上车，此时必须等待，只到所有上车的人都到达井下时，方可上车；同理若是在井下的操作人员按下反转启动按钮，则若井上有人需上车时，此时必须等待，只到所有上车的人都到达井上时，方可上车。当第3声预警时，猴车启动开始运行， 5秒后播放MP3。如果在井上（井下）所有矿工都已上车并在不过载的情况下时，控制台操作人员调节减速机调速开关，使电机加速运转，达到节能、减少乘坐时间的目的；若有乘车者下车，调节减速机调速开关，使电机减速运转。若过载，则重锤上升到达上限限定高度，触动钢丝绳张紧保护开关动作，架空乘人索道自动停车。 （2）系统停车

正常停车：转换开关置于停止位置，设备进入停机状态，任何设备不能启动。

（3）完善的系统保护、报警功能。

①全程紧急停车保护：在架空乘人装置的沿线装有紧急停车拉线开关间隔80米1个，并由钢丝绳连接起来。当巷道内有紧急情况时，在沿线的任意一个地方拉动该钢丝绳，相应的急停拉线开关将给控制系统一个急停信号，架空乘人装置将自动停止运行，同时显示窗将显示触动此开关的相应位置。

②乘人吊椅摇摆保护：间隔80m安装一个，此开关是用于防止吊椅过摆而设置的保护装置。当吊椅过摆到一定高度时，车触动此开关动作，候车自动停车。同时显示窗将显示触动此开关的相应位置。

③煤矿安全报警系统：当矿井内的一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）的气体浓度高于安全标准浓度时，由CO传感器和CH4传感器给控制系统一个井内有毒气体超标的信号，使电机反转，使猴车返回矿井地面并发出警报。

④越位保护。机头、机尾越位保护：机头和机尾分别有越位行程开关，当矿工乘坐吊椅上井或下井进入机头或机尾的禁止部位点时，由越位保护装置给控制系统一个越位的信号，系统自动停机并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的故障。

⑤制动器动作保护：制动器与电机在电气上为互锁保护，主电机启动前，制动器提前3秒松闸，处于非制动状态。

如制动器未能松闸，主电机不能启动，从而达到保护主电机的目的。

⑥电机的过载、短路保护：控制电路中接有熔断器和热继电器，分别用于电路短路和过载保护。 2.3控制系统的方案选择

架空乘人装置按驱动方式可分为机械传动和液压驱动两种驱动方式，其主要控制方式有： （1）纯继电器控制方式

这是猴车电控过去常用的一种控制方式，这种控制方式存在很多的缺点：当保护开关增多时线路变得很复杂，而且不便于接线，设计困难，维修困难，安全性差，触点多，也不能显示各种保护。 （2）PLC电路控制方式

该控制方式能够实现对电机的加速和减速控制，达到减少乘坐人员的乘坐时间和上下车安全的目的。气体传感器的任务是检测矿井内有毒气体的浓度，通过气体传感器反馈信号给控制电路一个气体浓度偏高的信号，输出给电机一个反转的控制信号。对于这种控制方式，随着电路中的保护开关的增加，使电路的安全性和准确性都能得到提高，却不会给电路接线带来困难。采用这种控制方式具有可靠性高、程序简单、设备便于维护和维修，电路连接方便，一次性投资小等优点。