劉士偉（河南平寶煤業(yè)有限公司,河南　襄城　452670）

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地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

劉士偉
（河南平寶煤業(yè)有限公司,河南襄城452670）

摘 要：介紹了由調(diào)度語音、工業(yè)電視、控制主站和地面分站及PLC綜合控制箱組成的地面運輸監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。具有操作簡單、維護(hù)方便等特點，為礦井地面運輸?shù)陌踩透咝н\行提供了可靠的保證。

關(guān)鍵詞：組態(tài)監(jiān)視；遠(yuǎn)程控制；簡單操作

平寶公司地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度大屏監(jiān)控系統(tǒng)、井下視頻監(jiān)控系統(tǒng)一起，組成一個完整的監(jiān)控、操作、調(diào)度、指揮、控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了礦井在運輸系統(tǒng)上的高產(chǎn)高效，降低勞動強度，節(jié)約了勞動成本，提高了公司的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了礦井的安全生產(chǎn)。

1　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式

該系統(tǒng)采用全——分布式控制，由地面調(diào)度室控制中心站和集控操作臺構(gòu)成?？刂浦行恼疚挥诘孛嬲{(diào)度室?？刂浦行恼九c現(xiàn)場分站之間采用半開式的網(wǎng)絡(luò)光纖結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場分站與各部皮帶機上的傳感器采用矩陣連接，控制中心站與集控操作臺的監(jiān)控機實行總線網(wǎng)絡(luò)連接?，F(xiàn)場分站負(fù)責(zé)現(xiàn)場皮帶機數(shù)據(jù)采取和控制，通過監(jiān)控系統(tǒng)，可對地面膠帶運輸進(jìn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。

2　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的布置方式

地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)在地面調(diào)度室機房設(shè)控制中心站，為保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，設(shè)備的控制和信號采集采用雙絞線和光纜結(jié)合的布線方法，且傳輸?shù)囊纛l、視頻數(shù)據(jù)和相關(guān)遙測控制數(shù)據(jù)有光纜完成。現(xiàn)場分站負(fù)責(zé)地面皮帶機的各種信號采取與遠(yuǎn)程控制。

地面生產(chǎn)系統(tǒng)主控PLC需通過以太網(wǎng)通訊接口，以Ethernet/IP協(xié)議，RJ45接口，與操作監(jiān)控站計算機、調(diào)度室和礦井生產(chǎn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)（地面環(huán)網(wǎng)）連接。能提供完整的控制變量表，控制系統(tǒng)能夠在線診斷，并且其控制程序可在調(diào)度室中心機房主機在線下載。

3　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的功能介紹

地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)為實時光纖監(jiān)控，具有完整的生產(chǎn)監(jiān)控操作指揮一體化管理功能，對地面膠帶運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)實行數(shù)據(jù)采取、輸送、反饋、顯示、分析、查詢、打印等，實現(xiàn)了集控操作人員遠(yuǎn)程集控操作地面膠帶運輸系統(tǒng)，同時通過調(diào)度大屏、井下視頻等系統(tǒng)對現(xiàn)場的安全運輸情況進(jìn)行確認(rèn)運行，確保地面膠帶運輸系統(tǒng)及現(xiàn)場維護(hù)人員安全。

地面膠帶運輸系統(tǒng)實施后，集控員可以在調(diào)度室集控操作臺上遠(yuǎn)程控制地面膠帶運輸生產(chǎn)全過程，完成地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的“三遙”功能，即遙測、要信、遙控，實現(xiàn)地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的礦井輔助運輸系統(tǒng)的綜合自動化。

4　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的工藝流程和工況顯示

為了實現(xiàn)工藝控制功能，系統(tǒng)均采用SIEMENS公司S7系列PLC進(jìn)行控制，PLC應(yīng)配有以態(tài)網(wǎng)通訊模塊。同時通過Ethernet/IP工業(yè)以太網(wǎng)接口，與生產(chǎn)指揮中心集控室計算機聯(lián)接，實現(xiàn)整個地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制，最終要達(dá)到安全高效的功能。

一是地面膠帶運輸系統(tǒng)可實現(xiàn)遠(yuǎn)程、就地、手動、檢修四種控制方式，就地時在PLC柜觸摸屏操作，遠(yuǎn)程時可以通過網(wǎng)絡(luò)在集中控制中心實現(xiàn)集中控制，手動時在現(xiàn)場可直接開啟各設(shè)備，檢修時其他控制無法實現(xiàn)。

二是遠(yuǎn)程控制時采用逆煤流方向延時啟車和順煤流方向延時停車。操作人員在發(fā)出啟車信號之前，整個生產(chǎn)系統(tǒng)沿線應(yīng)發(fā)預(yù)告信號，預(yù)告信號采用燈光指示、聲響信號裝置，并保持20～30秒鐘(可調(diào))后，沿線設(shè)備方可按逆煤流依次啟動。各設(shè)備之間相互閉鎖，故障時自動發(fā)出聲光報警。

三是膠帶輸送機所需裝設(shè)的主要保護(hù)：防跑偏裝置、打滑保護(hù)、縱裂保護(hù)、堆煤保護(hù)、煙霧保護(hù)、急停裝置、電機溫度保護(hù)等，所有保護(hù)裝置運行信號均應(yīng)返回到調(diào)度室集控操作臺上。

四是啟動聯(lián)鎖順序：膠帶啟動時，自系統(tǒng)的終端開始，按逆物料輸送方向順序依次開始啟動。系統(tǒng)停機時，自系統(tǒng)始端的供料設(shè)備開始，按順物料輸送方向順序待料運完后依次停車。若發(fā)生故障時，其來料方向所有設(shè)備同時停機，后面的設(shè)備運轉(zhuǎn)至物料全部排空即停機。

五是系統(tǒng)轉(zhuǎn)換：在運輸系統(tǒng)中，可由系統(tǒng)轉(zhuǎn)換設(shè)備-可逆帶式輸送機或溜槽閘門來實現(xiàn)。通過可逆帶式輸送機正、逆轉(zhuǎn)或溜槽閘門的切換，實現(xiàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換?？赡鎺捷斔蜋C、閘門的切換，需在其上無料的情況下進(jìn)行。

5　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)故障報警顯示

該運輸系統(tǒng)中某一帶式輸送機故障停機（故障包括：兩級跑偏、打滑、縱向撕裂、過負(fù)荷、其它事故），其來料方向所有設(shè)備同時停機，后面的設(shè)備繼續(xù)運轉(zhuǎn)，至物料全部排空立即停機。緊急停車:在每條帶式輸送機旁設(shè)置一急停開關(guān),并在帶式輸送機沿線設(shè)置事故拉繩開關(guān),當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生事故時,現(xiàn)場可拉動緊急停車的拉繩開關(guān)或操作箱上的急停開關(guān),料線全線立即停車。

6　地面膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)特點

一是畫面簡單，操作方便，各項保護(hù)功能齊全。人機界面通俗易懂，還有實時監(jiān)控畫面、語音報警、安全確認(rèn)與事故數(shù)據(jù)記錄。

二是界面易編輯，現(xiàn)場分站及I/O模塊均采用插件模式維護(hù)方便，系統(tǒng)出現(xiàn)軟件或硬件故障時，調(diào)度室操作臺發(fā)出聲光報警，操作臺直觀反映，維修人員能及時判斷處理故障。

三是系統(tǒng)擴展方便，現(xiàn)場需要增加或減少膠帶機數(shù)量，可以方便的加入節(jié)點，通過調(diào)度室中心機房在線修改控制程序。

四是維護(hù)方便，減少人工支出費用。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，節(jié)約大量膠帶操作人員，降低企業(yè)勞動成本。

7　結(jié)語

綜上所述，地面煤樓膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的建立，是實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)、節(jié)能、高產(chǎn)、高效的重要保障，是企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向，是煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.190