導(dǎo)語：煤礦井下皮帶自動化體系的研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為成為煤礦領(lǐng)域事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP簡單實(shí)用，為廣大客戶所接受。以太網(wǎng)在技術(shù)、傳輸速度和使用成本等諸多方面都有著其它網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)勢，隨著以太網(wǎng)性能的逐步提高和解決以太網(wǎng)實(shí)時性問題的手段不斷推出，將以太網(wǎng)應(yīng)用于煤礦工業(yè)現(xiàn)場將是煤礦控制領(lǐng)域的必然選擇。目前，工業(yè)以太網(wǎng)在煤礦地面上已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，在以太網(wǎng)進(jìn)軍工控領(lǐng)域的過程中，各大現(xiàn)場總線組織都予以高度重視，并紛紛出臺了自己的發(fā)展計劃。所以我們認(rèn)為工業(yè)以太網(wǎng)是礦井多媒體綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最佳選擇。

1核心設(shè)備選擇

現(xiàn)在用于工礦企業(yè)自動化控制的PLC產(chǎn)品主要有：西門子的S7-200和S7-300，三菱的FX系列和Q系列，施耐德的NEZA和TWIDO系列，GE的90Micro、OCS、VersaMax系列，松下的MICRO-EH和EH系列，光洋的SM、SH和DL系列，富士的FLEX-PC與MICREX系列，歐姆龍的CQM，CPM1與CPM2C與C200系列，羅克韋爾的MicroLogix系列，臺達(dá)的ES/EX和DVP系列，永宏的FBS系列等。對于井下膠帶機(jī)集控系統(tǒng)的PLC編程控制器主要有西門子、三菱、歐姆龍等。日本的三菱、歐姆龍系產(chǎn)品單一、點(diǎn)數(shù)少、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展較差，主要針對中小型設(shè)備現(xiàn)場控制，在民用占有份額較大。德國西門子公司生產(chǎn)的S7系列產(chǎn)品，以其產(chǎn)品眾多，運(yùn)行速度高、功能強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠，一直被廣大煤礦采用。井下控制及信號采集裝置由兩部分組成，KXJ660礦用隔爆兼本安型可編程控制器。該裝置控制核心部分采用高性能西門子300可編程控制器，其它主要元件均采用主流元器件。井下現(xiàn)場部分還包括就地電氣控制箱，線路敷設(shè)、安全監(jiān)測裝置等相關(guān)設(shè)施。

2.控制系統(tǒng)主要功能與特點(diǎn)

采用網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)改造后，井下主運(yùn)系統(tǒng)除保留原有的就地自動控制功能外，還可實(shí)現(xiàn)井下主運(yùn)系統(tǒng)的地面遠(yuǎn)程自動控制。

2.1系統(tǒng)構(gòu)成1）地面控制部分：上位機(jī)（冗余）、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、不間斷電源等、PLC柜一套。2）井下控制部分：隔爆兼本安自動控制裝置、相關(guān)保護(hù)傳感器、通信電纜。3）工業(yè)以太網(wǎng)：PLC以太網(wǎng)單元、工業(yè)環(huán)網(wǎng)。4）網(wǎng)絡(luò)接入：千兆冗余環(huán)網(wǎng)、OPCSever協(xié)議、光纜。

2.2系統(tǒng)軟件地面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)平臺采用WindowsXPProfessionalSP2操作系統(tǒng)，監(jiān)控軟件開發(fā)平臺采用組態(tài)軟件IFIX，可編程控制器的編程軟件采用西門子公司的STEP7V5.4編程軟件，計算機(jī)與可編程控制器之間的數(shù)據(jù)交換采用SIMATICNET+OPC模式。采用以上軟件開發(fā)出來的應(yīng)用系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸流暢、可靠、穩(wěn)定，人機(jī)界面友好，操作簡單，便于系統(tǒng)程序員修改和維護(hù)的特點(diǎn)。

2.3主要功能1）冗余控制地面控制計算機(jī)（工作站）采用雙計算機(jī)實(shí)現(xiàn)熱冗余控制（即兩臺計算機(jī)同時工作，采集同一組數(shù)據(jù)），當(dāng)其中一臺計算機(jī)出現(xiàn)故障時，另一臺計算機(jī)繼續(xù)工作，以防止現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)丟失及控制失控。2）工況信息顯示由于系統(tǒng)中監(jiān)控信息很多，為保證操作人員能完整的監(jiān)控現(xiàn)場的信息，采用多屏幕顯示的方式，每臺監(jiān)控計算機(jī)采用2臺顯示器進(jìn)行監(jiān)控信息顯示。畫面中能實(shí)時顯示各皮帶機(jī)、傳感器及所有信號狀況，并能方便地切換多個畫面；當(dāng)井下傳感器數(shù)值超限、報警、保護(hù)時能給出語音、文字告警提示。①工況圖顯示工況圖動態(tài)可以顯示整個系統(tǒng)所有皮帶機(jī)運(yùn)行的工況以及主要電機(jī)電壓、電流、煤倉煤位、皮帶打滑、跑偏、撕裂等有關(guān)參數(shù)信息。②信息圖顯示實(shí)時顯示皮帶機(jī)、振動篩開/停狀態(tài)和煤倉煤位高度。如皮帶機(jī)的開停狀態(tài)、檢修狀態(tài)以及運(yùn)行速度、電機(jī)電壓、電流、電機(jī)運(yùn)行時間等參數(shù)。每條皮帶單獨(dú)設(shè)置一幅信息畫面。③故障及保護(hù)顯示實(shí)時顯示各皮帶機(jī)的各種保護(hù)傳感器的工作狀態(tài)，當(dāng)前存在的故障信息，故障傳感器的屏蔽狀態(tài)等。④歷史數(shù)據(jù)查詢包括電機(jī)電流、電機(jī)溫度、帶速、產(chǎn)量和瞬時流量等系統(tǒng)參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)查詢；傳感器動作、保護(hù)工作以及故障解除記錄數(shù)據(jù)的查詢。3）數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計對系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，形成統(tǒng)計報表并以曲線圖、柱狀圖等圖表形式顯示，可根據(jù)需要打印輸出。4）打印能實(shí)時或按時間段打印各皮帶機(jī)和保護(hù)傳感器的運(yùn)行參數(shù)（如運(yùn)電壓電流、跑偏、打滑、撕裂等）和運(yùn)行狀態(tài)（例如皮帶機(jī)開停運(yùn)行狀態(tài)、報警傳感器、報警時間等）。5）多模式控制方式為了滿足日常生產(chǎn)中的運(yùn)行、檢修、故障處理等要求，設(shè)計了遠(yuǎn)程集控、就地集控、單條皮帶自控（閉鎖及保護(hù)作用）、檢修方式控制（不聯(lián)鎖但自身保護(hù)作用）、點(diǎn)動方式控制五種控制模式。操作人員可根據(jù)需要采用不同方式控制各條皮帶機(jī)的啟動和停止。控制方式有兩種:①地面遠(yuǎn)程集中控制操作人員在地面調(diào)度中心操作計算機(jī)控制井下各條皮帶機(jī)和給煤機(jī)的啟停以及故障解除等。并且可以實(shí)現(xiàn)開車前預(yù)警等。②就地控制當(dāng)班電工進(jìn)行日常檢修時可以就地點(diǎn)動開停皮帶、震動篩等，與原有設(shè)備操作方法一致。控制方式變換：當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到遠(yuǎn)程時，只能由地面調(diào)度中心控制現(xiàn)場設(shè)備，打到檢修狀態(tài)時才能就地控制。6）后部閉鎖功能具有同煤流方向相互閉鎖功能（網(wǎng)絡(luò)編程），實(shí)現(xiàn)逆煤流開，順煤流停。7）常規(guī)保護(hù)功能符合規(guī)程對膠帶機(jī)六大保護(hù)的要求。系統(tǒng)具有膠帶機(jī)低速打滑、機(jī)頭堆煤，滿倉，超溫灑水，煙霧，滾筒超溫，沿線急停和跑偏等多種保護(hù)。8）軟故障解除遠(yuǎn)程計算機(jī)具有現(xiàn)場故障軟解除功能，對于使用中出現(xiàn)的各類虛假故障（傳感器故障引起），可視具體的現(xiàn)場情況予以屏蔽，保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。9）語音預(yù)（報）警如果出現(xiàn)事故異常，地面主控室通過語音系統(tǒng)給出語音報警提示信號。也可以實(shí)現(xiàn)開車前預(yù)警提示。

3.結(jié)束語

煤礦井下皮帶自動化系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用越來越廣泛，切實(shí)提高了礦井工作效率，實(shí)現(xiàn)了減員增效，提高了生產(chǎn)安全可靠性，便于調(diào)度室綜合調(diào)度指揮，實(shí)現(xiàn)了無人值守作業(yè)，對煤礦科技水平的提升具有重要意義。

作者：賀廣強(qiáng)楊清翔秦文光王海燕李衛(wèi)強(qiáng)單位：徐州中礦大華洋通信設(shè)備有限公司中煤華晉能源有限責(zé)任公司王家?guī)X煤