礦井運輸是煤炭生產過程的重要組成部分,其係統構成複雜、環節多、貨流量大。高產高效礦井運輸係統與裝備具有的主要特征是煤流運輸連續化、設備大型化、監測控製自動化。20世紀80年代以來,輸送帶運輸已成為我國高產高效礦井輸煤的主要工具,因而輸送機的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)及(ji)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)在(zai)煤(mei)礦(kuang)生(sheng)產(chan)中(zhong)占(zhan)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)地(di)位(wei),目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)煤(mei)礦(kuang)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi)仍(reng)以(yi)就(jiu)地(di)控(kong)製(zhi)為(wei)主(zhu),這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)較(jiao)多(duo)的(de)人(ren)力(li),而(er)且(qie)勞(lao)動(dong)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)差(cha),不(bu)具(ju)備(bei)對(dui)故(gu)障(zhang)記(ji)錄(lu)及(ji)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)等(deng)功(gong)能(neng),各(ge)種(zhong)保(bao)護(hu)信(xin)號(hao)隻(zhi)能(neng)就(jiu)地(di)顯(xian)示(shi),不(bu)便(bian)於(yu)科(ke)學(xue)管(guan)理(li)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping),小(xiao)康(kang)礦(kuang)與(yu)唐(tang)山(shan)開(kai)誠(cheng)電(dian)器(qi)有(you)限(xian)公(gong)司(si)共(gong)同(tong)合(he)作(zuo)對(dui)井(jing)下(xia)主(zhu)輸(shu)送(song)機(ji)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao),實(shi)現(xian)了(le)由(you)地(di)麵(mian)集(ji)控(kong)室(shi)進(jin)行(xing)遠(yuan)程(cheng)集(ji)中(zhong)監(jian)視(shi)和(he)控(kong)製(zhi)。該(gai)係(xi)統(tong)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)後(hou),取(qu)得(de)了(le)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)、節能降耗、提高效率和推動現代化礦井建設的良好效果。
2、係統概述
小康礦井下主帶式輸送機係統由3台帶式輸送機組成,長度分別為800 m、460 m、1 400 m。集控係統由隔爆可編程控製箱、本安現場操作箱、集控操作台、上位機、各類現場傳感器構成。PLC之間通過通訊網絡相聯。帶式輸送機設置了跑偏、沿線急停、速度、縱撕、煤位、溫度、煙霧、電流、載入保護等傳感器,這些信號接入PLC分站,由分站PLC進行運算處理,參加設備的聯動和閉鎖。在機頭設置了超溫灑水裝置,由PLC對其進行自動控製,此外,還與集控係統配套實施了語音選播調度電話係統和工業電視集中監視係統。
3、網絡配置
集控係統采用目前最流行的2層網絡結構:控製層和管理層。控製層采用CC - Link網絡,管理層采用工業以太網。4個PLC分站選用日本三菱FX2N係列PLC,PLC主站選用日本三菱Q係列PLC,PLC主站一方麵通過CC - Link主站模塊與4個PLC分站組成CC - Link網絡,另一方麵通過以太網模塊與操作員站組成工業以太網,cc - Link網絡傳輸介質采用雙絞線,以太網傳輸介質采用光纜。
(1)CC - Link網絡
CC - Link是控製和通訊鏈路的縮寫,它在實時性、分散控製、與智能機器通訊、RASgongnengdengfangmianzaitongxingyezhongjuyouzuixinhezuigaogongneng,tongshitakeyiyuxianchanggezhizaochangjiadechanpinxianglian,gaiwangluomanzuleyonghuduikaifangjiegouyukekaoxingdeyangeyaoqiu,xitongkelianjiezuiduo64個遠程I/O站模塊,最多42個遠程設備站模塊,最多26個從站/智能設備站模塊:擁有在同行業中最快的通訊速度,所以當需要高速應答時它可以支持傳感器輸入及容許智能化設備進行大量數據的傳送,CC -Link係統還可以執行與智能化設備間的瞬間信息傳送,CC - Link係統具備自動在線恢複功能、待機主控功能、切斷從站功能、確認鏈接狀態功能及測試和診斷功能,可以構成具有高度可靠性的網絡。
(2)Q係列以太網
Q係列以太網為三菱公司最新推出的適合工業應用的100 Mbps以太網,包括了標準的電子郵件通訊功能,信息能在世界各地進行傳輸,容易配置遠程監視/控製係統,對於企業內部互連網,FTP服務器功能和MC協議能方便地進行程序的下載/上載,Q係列以太網支持TCP/IP協議。TCP協議保證個人計算機/工作站和通過網絡連接的PLC之間的通訊中數據的可信性和可靠性,並且可以同時在以太網模塊中與多個緩衝存儲器進行通訊,通過使用序號、數據再次傳送功能和校驗的步驟來保持數據的可靠性。IP協議以數據報格式發送和接收通訊數據,可以分割和重新彙編通訊數據。
4、操作員站
操作員站采用1台工控機,通過工業以太網與PLC係統相連,上位機運行組成軟件組態王。組態王是在PC機上建立工業控製對象人機接口的一種智能軟件包,提供數據采集、監控,以及信息管理等功能。它支持真正客戶一服務器模式和Intemet/ln -tranet瀏覽器技術,並且是一種可伸縮的柔性結構,根據網絡規模大小,可以將不同站點設計成I/O服務器、報警服務器、數據服務器、登錄服務器、校時服務器、客戶機等,在係統擴展和變化時,有著極大的靈活性;組態王可與各種關係數據庫無縫連接,用戶可以全方位地獲取和存儲組態王數據到數據庫中,可以在關係型數據庫中創建和修改表、插入和刪除記錄,從而實現組態王和數據庫的數據交換,同時能將ODBC數據庫中大量數據以表格形式在組態王中顯示,可依據條件查詢、選擇顯示字段、同時打印查詢結果;組態王分布式報警係統提供多種報警管理功能,包括基於事件的報警、報警分組管理、報警優先級、報警過濾、死區和延時設定等功能,以及基於網絡的遠程報警管理;組態王可以記錄應用程序事件和操作員事件;報警和事件具有多種輸出方式;文件、數據庫、打印機和報警窗,曆史報警數據可直接記錄到ODBC數據庫中並用表格直接輸出。
5、係統的主要功能
(1)控製方式包括集控自動、集控手動、就地、禁起、檢修方式,使係統操作靈活、可靠,在集控方式下,所有設備的控製由操作員站完成。
(2)流程選擇在集控方式下,可根據工藝選擇運輸流程,輸送帶啟動按順煤流方向,並根據輸送帶速度、長度延時開車,以縮短空載運行時間;重載啟動時,按逆煤流方向啟動;係統停止或無煤時延時自動停車。
(3)輸送機保護 在輸送機上按《煤礦安全規程》設置跑偏、打滑、撕帶、煤位、溫度、煙霧、載人等傳感器,當檢測到故障時,係統進行報警,嚴重故障時緊急停車,有效地防止事故的發生和故障擴大化。
(4)實時監測 運行中對電機的電流進行實時監測分析,當發生電流超限或突變時報警,嚴重時停車。
(5)信xin息xi處chu理li功gong能neng操cao作zuo員yuan站zhan人ren機ji界jie麵mian友you好hao,操cao作zuo靈ling活huo方fang便bian,能neng夠gou直zhi觀guan動dong態tai模mo擬ni現xian場chang設she備bei的de運yun行xing狀zhuang態tai,為wei操cao作zuo員yuan最zui大da限xian度du地di提ti供gong各ge種zhong生sheng產chan數shu據ju,設she備bei運yun行xing數shu據ju(故障率、故障時間、運行時間等)在計算機內按月刷新,存儲0.5 a並能打印。
(6)實時網絡功能 係統采用客戶一服務器模式和Intemet/lntranet瀏覽器技術,同時允許20個客戶在任何地方通過互聯網訪問服務器(操作員站),隨時了解、掌握帶式輸送機運輸係統的生產情況。集團公司領導、礦領導、職能科室和礦調度員等管理層領導及人員在計算機上就可直接監視設備運行情況,真正實現了信息化管理。
6、經濟效益分析
shixianshusongjijizhongkongzhihou,youyuwomenkegenjushixianshengchanqingkuang,linghuodicaiyongshunmeiliuhenimeiliukaiqishebeijiandiaolesijijifangmeicangrenyuan。guoqucaozuorenyuanjiudikaiqishi,weifangzhishusongjiyazhuxianxiang,yilvcaiyongnimeiliu,meitianshusongjikongyunshijianleijiwei1 h,3條輸送機總裝機功率為1380 kW,現在我們采用順煤流自動開啟設備後,節電23萬餘元,2a多時間可以收回用於集中控製的全部投資。
7、結語
經過多次的運行,實踐證明,該係統保護功能齊全、通訊速率快、網絡先進、布線方便,有利於礦井減員增效、減輕工人勞動強度、減少事故率、提高設備的使用壽命,實現了對井下帶式輸送機係統的地麵集中監控,取得了安全生產、節能降耗、提高效率和推動現代化礦井建設的良好效果。
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