導語：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，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)域事實上的工業(yè)標準，TCP/IP簡單實用，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)實時性問題的手段不斷推出，將以太網(wǎng)應用于煤礦工業(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)有了廣泛應用，在以太網(wǎng)進軍工控領(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，臺達的ES/EX和DVP系列，永宏的FBS系列等。對于井下膠帶機集控系統(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、點數(shù)少、網(wǎng)絡(luò)擴展較差，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，運行速度高、功能強、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

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

2.1系統(tǒng)構(gòu)成1）地面控制部分：上位機（冗余）、系統(tǒng)軟件、應用軟件、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)出來的應用系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸流暢、可靠、穩(wěn)定，人機界面友好，操作簡單，便于系統(tǒng)程序員修改和維護的特點。

2.3主要功能1）冗余控制地面控制計算機（工作站）采用雙計算機實現(xiàn)熱冗余控制（即兩臺計算機同時工作，采集同一組數(shù)據(jù)），當其中一臺計算機出現(xiàn)故障時，另一臺計算機繼續(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)控計算機采用2臺顯示器進行監(jiān)控信息顯示。畫面中能實時顯示各皮帶機、傳感器及所有信號狀況，并能方便地切換多個畫面；當井下傳感器數(shù)值超限、報警、保護時能給出語音、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)所有皮帶機運行的工況以及主要電機電壓、電流、煤倉煤位、皮帶打滑、跑偏、撕裂等有關(guān)參數(shù)信息。②信息圖顯示實時顯示皮帶機、振動篩開/停狀態(tài)和煤倉煤位高度。如皮帶機的開停狀態(tài)、檢修狀態(tài)以及運行速度、電機電壓、電流、電機運行時間等參數(shù)。每條皮帶單獨設(shè)置一幅信息畫面。③故障及保護顯示實時顯示各皮帶機的各種保護傳感器的工作狀態(tài)，當前存在的故障信息，故障傳感器的屏蔽狀態(tài)等。④歷史數(shù)據(jù)查詢包括電機電流、電機溫度、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)運行參數(shù)數(shù)據(jù)進行綜合處理，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）打印能實時或按時間段打印各皮帶機和保護傳感器的運行參數(shù)（如運電壓電流、跑偏、打滑、撕裂等）和運行狀態(tài)（例如皮帶機開停運行狀態(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)中的運行、檢修、故障處理等要求，設(shè)計了遠程集控、就地集控、單條皮帶自控（閉鎖及保護作用）、檢修方式控制（不聯(lián)鎖但自身保護作用）、點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的啟動和停止。控制方式有兩種:①地面遠程集中控制操作人員在地面調(diào)度中心操作計算機控制井下各條皮帶機和給煤機的啟停以及故障解除等。并且可以實現(xiàn)開車前預警等。②就地控制當班電工進行日常檢修時可以就地點動開停皮帶、震動篩等，與原有設(shè)備操作方法一致?？刂品绞阶儞Q：當轉(zhuǎn)換開關(guān)打到遠程時，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），實現(xiàn)逆煤流開，順煤流停。7）常規(guī)保護功能符合規(guī)程對膠帶機六大保護的要求。系統(tǒng)具有膠帶機低速打滑、機頭堆煤，滿倉，超溫灑水，煙霧，滾筒超溫，沿線急停和跑偏等多種保護。8）軟故障解除遠程計算機具有現(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)運行。9）語音預（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。也可以實現(xiàn)開車前預警提示。

3.結(jié)束語

煤礦井下皮帶自動化系統(tǒng)在煤礦的應用越來越廣泛，切實提高了礦井工作效率，實現(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：賀廣強楊清翔秦文光王海燕李衛(wèi)強單位：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任公司王家?guī)X煤