1 装载控制系统
目前的装载控制系统是在人工手动方式下运行，操作误差大，易发生超重和重装事故。随着矿井机械化水平的不断提高，手动操作已经远远不能满足矿井的提升要求，主井装载系统成为制约矿井生产的关键环节。
1.1 利用可编程控制器（PLC）实现系统的自动控制
本系统采用小型PLC作为系统的运算控制核心，并采取了若干特殊的集成方法和信号测量方式。
在系统硬件运行的过程中，充分发挥了PLC的运算控制能力，并对端口实施了改造，实现较为复杂的控制功能，如显示A/D转换的控制等，从而减少了外围电路，提高了整个系统的可靠度和经济性。
1.2 系统控制参数
通过流程分析，可以总结出装载控制系统需要用到的控制参数。
（1）左右箕斗的井下到位开关量（2个），用于判断箕斗是否井下到位；
（2）给煤机的开关量（2个），启动或关闭给煤机；
（3）左右挡板到位开关量（2个），控制给煤机的给煤流向；
（4）左右称重斗的模拟重量信号（2个）；
（5）左右称重斗的扇形门开关量（2个），用来开启或关闭扇形门；
（6）扇形门到位开关量（2个），用来判断扇形门是否关闭；
（7）井口煤仓仓满信号（2个）。
1.3 装载提升流程各环节的控制策略
整个装载提升流程，可分为称重、装载、提升和卸载四个环节。
称重与称重过程相关的设备有给煤机、挡板和称重斗。
称重的条件可归纳为：称重斗为空，对应的扇形门关闭，两箕斗不到位，挡板到位。称重时，控制系统根据称重斗的重量信号判断它是否已装到额定重量，满足条件时关闭给煤机开关。
1.4 箕斗装载
与装载过程相关的设备有称重斗、扇形门和箕斗。装载控制需要用到的控制参数有：
（1）箕斗井下到位开关量（1个）；
（2）给煤机的开关量（2个）；
（3）扇形门开关量（1个）；
（4）称重斗的模拟重量信号（1个）。
装载的条件可归纳为：给煤机关闭，称重斗已装好煤，对应的箕斗为空并且到位。控制系统在打开扇形门向箕斗装煤时，应根据称重斗的重量信号判断称重斗是否卸完，一旦卸完便关闭扇形门。对称重斗是否卸完煤的判断方法，采用的是残余煤重量加卸煤时间控制法，即在限定时间内，若残煤小于指定重量，便可停止装载，若超过限定时间，即使残煤不满足要求，仍停止装载。
1.5 提升信号控制
在箕斗装载完毕后，控制系统发出提升信号，提升机根据在提升信号的指示下，将重箕斗提升至井口，同时实现空斗的下放。提升信号的发送条件是装载完毕，扇形门关闭。若出现以下三种情况，控制系统应禁止发出提升信号：
（1）正进行装载；
（2）箕斗严重超重（超过额定值的20%）；
（3）井口煤仓已满。
若出现后两种情况，控制系统应及时发出报警信号，在故障排除后才能人工解除报警，实现提升信号的发送。
1.6 卸载
箕斗到达井口后，自动打开卸煤闸门，将其中的煤卸入井口煤仓。利用箕斗的井下到位开关，控制系统即可判知另一箕斗是否卸载。
2 定重装载控制系统的实现
本系统的井下部分从硬软件角度，可分为压力发生器和压力变送器，可编程控制器端口分配及其软件的编写，转换电路板几个部分。
2.1 压力发生器和压力变送器的使用
压力发生器和压力变送器作为系统的传感部分，完成了称重斗重量信号的发生和变送功能。
压力变送器位于井底硐室，硐室内较好的环境保证了压力变送器的可靠工作。
在使用时，首先应确定空斗重量和额定煤重及其对应的A/D值，并将它们保存在PLC指定的存储单元里。
2.2 可编程序功能设计
为了保证控制系统的可靠性，系统设置了手动热备分。正常情况下，系统工作在自动状态，当当装载系统不能满足自动工作条件时（如到位开关失灵、传感器工作不正常等），可把系统切换到手动工作状态。设置手动/自动切换开关，利用它来选择控制系统的工作状态。
（1）定重设定，系统利用定重设定功能用来确定称重斗的额定装载重量。为此，设置了设定开关和设定电位器，两者配合实现定重设定功能。
（2）给煤机设定，为了调整给煤速度，设置了给煤机设定键，用它选定给煤机台数。
（3）显示功能设置超重、称重斗严重超重和提升机严重超重指示灯，以及井口左右仓满信号，用以显示装载提升故障。
（4）防止重装，当某称重斗已向对应的提升斗装煤后，只有该提升斗到达井口后，下次到达井底后才能允许卸煤。
3 典型问题的分析解决
3.1 重装问题
为了避免重装事故的发生，应设置左右箕斗卸煤标志位。只有在标志位为0时，才能进行装载操作。在初始开车的时刻，初始化标志位为1，只有在左右斗均到达井口一次，即空行一次以后，才可使两箕斗标志位置0。
3.2 标度变换问题
PLC得到的重量信号是一个8位二进制数，必须将其转换为称重斗中的实际煤重，这就存在标度变换的问题。满量程所对应的二进制数（H00AF）小于H00FF，这是由于变送器的初始电流（4mA）造成的。在判断称重斗的重量信号是否为零时，应注意二进制小数不能准确的表示十进制小数。当运算结果与设定值的差落入设定的偏差内时，即认为二者相等。
3.3 按键去抖问题
对按键利用软件延时的方法消除抖动。这既减少了硬件误判的发生，又抑制了短时的误碰。
3.4 零点漂移问题
系统应不定期的校正称重斗的自身重量。在称重斗每次卸煤完毕后，PLC都要把此时残煤和称重斗重量对应的V0值与校正值相比较，判断零点的漂移是否超出允许范围，进而实现自动补偿。
3.5 压力发生器和压力变送器的自诊断问题
自诊断技术是系统可靠运行的重要保障。系统利用PLC程序，采用定时自检的方式，对自身硬件进行检查，可以及时发现故障，减少带病运行的几率。诊断的具体方法：在每次称重斗卸完煤后，将此时的重量信号读入内存，与空斗重量值进行比较，若两者差值在允许范围内，则调用零点漂移程序；若超出允许范围，即远小于空斗重量值，则要停止提升，并发出故障信号。
4 系统特点
本系统的突出特点主要有：测量点处无电气量，硬件故障的自诊断技术，
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