運輸子系統一.1系統方案設計

一.1.1系統描述

皮帶生產集控系統的可靠與否直接影響礦井的經濟效益。

皮帶生產集控系統可實現對各條皮帶機運輸系統的遙測、遙控、遙信，提高生產效率，降低事故率，減少故障處理時間、減少現場操作人員、提高經濟效益。

我單位設計的皮帶生產集控系統采用的并行處理技術；操作方便、靈活、可靠性高，抗干擾能力更強。采用分布式控制結構，保護功能齊全。具有皮帶跑偏保護、速度檢測，打滑和超速保護，急停閉鎖，堆煤檢測，溫度檢測，煙霧檢測和皮帶縱向撕裂保護等完善的檢測和保護功能，現場可編程功能及組網功能強，采用開放式編程軟件和開放式的數據通信協議，可與綜合智能化及信息化系統實現匯接。

n系統有集控，就地兩種控制模式，自動、手動、檢修三種工作方式；

n可穩定可靠的實現“逆煤流啟車，順煤流停車”

n可顯示各皮帶、給煤機是否起停狀態，及大負載電機電流電壓及溫度。

n具備完善的保護功能，如跑偏，急停，煙霧，撕裂，滾筒溫度等。

n具備完善的語音報警功能。

n系統可以通過地面集控室上位機對井下整個系統的運行情況進行監控，及時了解設備運行情況及故障。

n集控室上位機可對皮帶的各類采集數據進行存儲，可查詢半年以上。

n數據通訊功能：在各控制單機內都安裝有以太網通信模塊可實現各單機與主機間的通信，完成多條皮帶機的集中控制系統，并與上位機配接，通過OPC接口接入礦井智能化平臺等網絡

一.1.2皮帶集控系統拓撲圖

主運輸監控系統主要由上位機、PLC控制系統和皮帶保護傳感器組成，網絡拓撲結構如下：

1、上位機

本次不單獨設置上位機，利用綜合智能化平臺作為上位機來對整個系統進行管理。

2、PLC控制系統

PLC控制系統作為井下控制部分的核心，完成與皮帶機及其傳感器的信息交互傳遞，并通過其中的嵌入式工控機顯示整個系統的運行情況。在主井皮帶機頭配置一臺防爆PLC控制柜（內含PLC控制系統作為主站），下山皮帶和一級皮帶機頭各配置一臺防爆PLC控制柜（內含PLC控制系統作為從站）。從站和主站之間通過光纖連接，主站接入到就近的工業環網實現數據的遠程傳輸。

一.1.3皮帶保護傳感器配置

傳感器布點原則：每條皮帶配置一個本安型速度傳感器、一個本安型膠帶縱向撕裂傳感器、礦用本質型煙霧傳感器；本安型急停傳感器每隔100米布置一臺，本安型跑偏傳感器每隔100米布置布置一對；每條皮帶轉載機頭配置一個堵煤傳感器；皮帶沿線擴音電話每隔100米布置一個。

一.1.4皮帶集控系統的技術性能

系統啟停流程

設備的起/停遵循的原則為：逆煤流啟動，順煤流停止。

控制模式

系統具有集控和就地兩種控制模式，集中自動、集中/就地手動和就地檢修三種工作方式。

控制原則為：以集控操作為主，異常情況時就地優先停車。

集中操作方式可分為“集中—自動”及“集中—手動”兩種（與就地檢修模式互鎖）

“集中—自動”方式即通過礦用本質型操作臺選擇開關和按鈕，結合礦用隔爆顯示屏，按照“逆煤流啟動，順煤流停止”的方式實現煤流的一鍵啟停車。也可以通過調度室計算機鍵盤和鼠標，結合工控機彩顯，一鍵啟停車（該模式設置了操作權限）

“集中—手動”方式即通過礦用本質型操作臺選擇開關和按鈕，結合礦用隔爆顯示屏，實現對單臺設備的起停控制。在此種方式下，設備之間的聯鎖關系可以方便地設定或取消。該方式主要用于設備的試運行，也可以作為正常生產時的補充操作方式。

就地控制模式

就地操作方式可分為“就地—手動”與“就地—檢修”

“就地—手動”通過就地控制箱上的按鈕，對單條皮帶進行自動啟動與停車，設備間的聯鎖在 PLC 控制箱上可以設定與解除。

“就地—檢修”該模式用來對單臺設備的單個操作機構進行試運行來對設備進行維護修理。

控制特點

l集中控制時皮帶機與給煤機閉鎖、搭接皮帶的前級皮帶與后級皮帶閉鎖。

l就地控制時皮帶機能滿足點動、低速驗帶運行和正常生產運行等不同運行方式。

l設備啟動前有聲光預警，預警信息通過擴音電話傳到各皮帶沿線。

l某條皮帶出現故障時，煤流前設備立刻停止，防止堵煤，煤流后設備繼續運行，直到皮帶拉空，避免皮帶重載啟動。

l主站與分站通訊受阻時能方便