李 華

(神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦，陜西 神木 719315)

0 引言

隨著綜采工作面的機(jī)電設(shè)備不斷更新?lián)Q代，各個(gè)設(shè)備之間的關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜，自動(dòng)化程度也在不斷提高[1-4]，對(duì)集中控制系統(tǒng)提出了更高的要求。為了滿(mǎn)足綜采隊(duì)的生產(chǎn)需要，神東公司大多數(shù)綜采工作面都采用華寧KTC101控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的集中控制，以期提高綜采工作面的自動(dòng)化程度，降低事故發(fā)生率，滿(mǎn)足高產(chǎn)高效的需求。

1 華寧KTC101控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 系統(tǒng)組成

華寧KTC101對(duì)綜采工作面運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行集中控制，既能夠控制綜采工作面破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和刮板運(yùn)輸機(jī)的各種邏輯啟停[5-7]；也可以實(shí)現(xiàn)綜采工作面的語(yǔ)音通話(huà)、閉鎖設(shè)備和報(bào)警提示功能；還具有動(dòng)畫(huà)顯示功能，各種設(shè)備狀態(tài)都可在主控制器的顯示屏上顯示出來(lái)。在神東綜采工作面使用的控制系統(tǒng)主要由KDW101型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源、KTC101-Z型主控制器、MHYBV-7-2型礦用七芯屏蔽拉力電纜、KTK101-1型閉鎖擴(kuò)音電話(huà)、KHJ15/18-1-H型拉線(xiàn)急停閉鎖和KFD101型多功能終端共同組成，圖1為系統(tǒng)原理框圖。

1.2 各部分的作用

KDW101型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源：是系統(tǒng)特制電源，將輸入的127 V交流電源轉(zhuǎn)換為兩組直流5 V，兩組直流12 V和一組直流18 V的輸出電源。一共5塊有過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)的電源模塊，其中A5V電源模塊主要給主控模塊的控制部分供電，B5V電源模塊主要給主控模塊中的顯示屏背景燈供電。A12V電源模塊主要給主控制器內(nèi)部各個(gè)模塊供電，B12V電源模塊主要為外部傳感器提供電源。A18V電源模塊主要給工作面沿線(xiàn)各個(gè)擴(kuò)音電話(huà)和閉鎖按鈕供電。

圖1 華寧KTC101控制系統(tǒng)原理框圖

KTC101-Z型主控制器：在綜采工作面主要使用主控模塊、CS模塊、I/O模塊、SP模塊、母板、鍵盤(pán)模塊和輕觸鍵盤(pán)，其中主控模塊由計(jì)算機(jī)、彩色顯示器和其他相關(guān)組件構(gòu)成，主要工作是控制、顯示和信息處理。CS模塊主要是對(duì)沿線(xiàn)的擴(kuò)音電話(huà)、閉鎖按鈕等設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)，并傳送給主控模塊[8-11]。I/O模塊在綜采工作面的控制器中共使用2塊，每一塊均帶有10路開(kāi)關(guān)量輸出和12路開(kāi)關(guān)量或頻率量輸入，主控模塊通過(guò)它對(duì)控制運(yùn)輸設(shè)備的輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行采集和控制。SP模塊主要負(fù)責(zé)設(shè)備啟停和故障等語(yǔ)音報(bào)警。母板是一塊安裝板，控制器中大多數(shù)模塊都插在這塊安裝板上。鍵盤(pán)模塊用于檢測(cè)人工輸入的按鍵信息，并上傳給主控模塊。輕觸鍵盤(pán)用于人工執(zhí)行各種操作和設(shè)置各種參數(shù)。

MHYBV-7-2型礦用七芯屏蔽拉力電纜：所含7根芯線(xiàn)的功能分別是1#線(xiàn)為音頻線(xiàn)，2#線(xiàn)為閉鎖線(xiàn)，3#線(xiàn)為18 V正電源線(xiàn)，4#線(xiàn)為查詢(xún)線(xiàn)，5#線(xiàn)為18 V電源地線(xiàn)，6#線(xiàn)為數(shù)據(jù)通訊線(xiàn)，7#線(xiàn)為數(shù)據(jù)通訊線(xiàn)，其中6#、7#線(xiàn)是在同一個(gè)屏蔽內(nèi)的雙絞線(xiàn)；4#查詢(xún)線(xiàn)單獨(dú)有一個(gè)屏蔽層，所有的線(xiàn)均被一層抗拉力的鋼絲屏蔽層所包裹。

KTK101-1型閉鎖擴(kuò)音電話(huà)：主要由閉鎖模塊、語(yǔ)音處理模塊、送話(huà)器和喇叭等組成，與主控制器、電源箱配合，負(fù)責(zé)人員通話(huà)、設(shè)備閉鎖和啟停報(bào)警等，閉鎖模塊和語(yǔ)音處理模塊按照各自的需要接入七芯連接線(xiàn)中。

KHJ15/18-1-B型閉鎖按鈕：主要由閉鎖模塊組成，與主控制器、電源箱配合，負(fù)責(zé)設(shè)備閉鎖，其中閉鎖模塊的電源來(lái)自3#線(xiàn)和5#線(xiàn)，閉鎖功能分別串接了2#線(xiàn)和4#線(xiàn)。

KFD101型多功能終端：用在工作面最后一個(gè)擴(kuò)音電話(huà)或閉鎖按鈕上，作為整個(gè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的結(jié)束點(diǎn)。

2 華寧KTC101對(duì)綜采運(yùn)輸設(shè)備的應(yīng)用

2.1 在綜采工作面的布局

在神東綜采工作面布局當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能，華寧控制器的布局都不完全一樣，但大致布局是基本一致的。為此，以其中一種典型布局為例，來(lái)分析控制系統(tǒng)在綜采工作面的配置。

在軌道列車(chē)控制臺(tái)處布置電源和主控制器，用于控制臺(tái)司機(jī)控制設(shè)備；在控制臺(tái)到工作面的中部布置1臺(tái)閉鎖擴(kuò)音電話(huà)，用于泵站人員、順槽人員通話(huà)和閉鎖三機(jī)。在自移機(jī)尾處布置兩臺(tái)閉鎖擴(kuò)音電話(huà)，一臺(tái)用于閉鎖三機(jī)和通話(huà)，另一臺(tái)用于閉鎖刮板運(yùn)輸機(jī)和通話(huà)。在機(jī)頭處布置兩臺(tái)閉鎖擴(kuò)音電話(huà)，一臺(tái)用于閉鎖三機(jī)和通話(huà)，另一臺(tái)用于閉鎖刮板運(yùn)輸機(jī)和通話(huà)；此兩處地方因位置特殊，放置兩臺(tái)擴(kuò)音電話(huà)既有利于崗位工在不同情況下閉鎖所需的設(shè)備，也有利于崗位工在嘈雜的環(huán)境下聽(tīng)清通話(huà)。然后從支架頭部依次按照煤礦作業(yè)規(guī)程規(guī)定交叉布置閉鎖擴(kuò)音電話(huà)和閉鎖按鈕，直到工作面尾部，最后安插終端。

2.2 運(yùn)輸設(shè)備的參數(shù)設(shè)置

子菜單參數(shù)1設(shè)置：主控制器上電后按住鍵盤(pán)上“#”在按鍵盤(pán)上“A”鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面。進(jìn)入主菜單中系統(tǒng)菜單的子菜單參數(shù)1進(jìn)行設(shè)置，用途選擇“工作面”，運(yùn)行方式選擇“就地”，故障停車(chē)選擇?！皢蝹€(gè)設(shè)備”，切換運(yùn)行方式條件選擇“不能切換”，語(yǔ)言信號(hào)條件選擇“不檢測(cè)”，語(yǔ)言信號(hào)保持時(shí)間“0秒”，單個(gè)節(jié)點(diǎn)返回時(shí)間選擇“0秒”，檢修方式停車(chē)選擇“正常停車(chē)”，就地?zé)袅恋姆绞竭x擇“用其燈亮”。

子菜單參數(shù)2設(shè)置：接上步，進(jìn)入子菜單參數(shù)2設(shè)置，系統(tǒng)時(shí)間日期填入北京時(shí)間，啟停預(yù)警次數(shù)選擇3次。然后進(jìn)入子菜單配置卡設(shè)置，選擇卡配置分別選擇CS1、SP、IO1、IO2，是否有效選擇“有效”，CS卡下位機(jī)數(shù)選擇“0”，是否與其他控制器聯(lián)系選擇“不聯(lián)系”。再進(jìn)入主菜單中設(shè)備下的子菜單參數(shù)，選擇要設(shè)置的設(shè)備分別選擇破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前溜，是否有效選擇“有效”，連鎖的下設(shè)備號(hào)破碎機(jī)選擇“無(wú)”，轉(zhuǎn)載機(jī)選擇破碎機(jī)，前溜選擇轉(zhuǎn)載機(jī)，遠(yuǎn)停菜單破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)都選擇所對(duì)應(yīng)的閉鎖號(hào)，前溜不選擇。然后進(jìn)入子菜單主電機(jī)，電機(jī)控制輸出點(diǎn)中破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前溜分別填入本設(shè)備先導(dǎo)所對(duì)應(yīng)的I/O接口，啟動(dòng)就緒輸入點(diǎn)中破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前溜分別填入皮帶、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)反饋節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的I/O接口，與急停閉鎖的關(guān)系前溜選擇CS1，破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)選擇無(wú)。

2.3 實(shí)際工作中的常用方式

集控方式：華寧KTC101共有集控、就地、檢修和點(diǎn)動(dòng)4種方式，在實(shí)際工作中主要使用集控和檢修。生產(chǎn)過(guò)程中通常使用集控方式，三機(jī)是按照逆煤流啟動(dòng)，順煤流停車(chē)的順序進(jìn)行啟停；三機(jī)之間既有連鎖的下設(shè)備號(hào)保證控制順序，又有啟動(dòng)就緒輸入點(diǎn)保證控制順序，從而更加有效地保證了設(shè)備之間的聯(lián)鎖，防止事故發(fā)生。

檢修方式：檢修過(guò)程中通常使用的檢修方式是可以單啟任何一臺(tái)設(shè)備，而不用考慮其他設(shè)備和其他的連鎖關(guān)系；即便有聯(lián)鎖設(shè)備不發(fā)揮作用，從而使檢修人員更加便利的檢修設(shè)備。

2.4 常見(jiàn)故障的處理方法

主控制器故障：①具體故障現(xiàn)象表現(xiàn)為，主控制器屏幕雖然有背景光，但沒(méi)有畫(huà)面，系統(tǒng)也不能工作?？赡艿脑蚴茿5V電源模塊過(guò)流保護(hù)、損壞或主控模塊內(nèi)部短路。對(duì)應(yīng)的，可以先重新送電，如無(wú)效則更換該電源模塊；②系統(tǒng)雖然正常工作，但主控制器屏幕畫(huà)面陰暗，沒(méi)有背景光。可能的原因是，B5V電源模塊過(guò)流保護(hù)、損壞或主控模塊內(nèi)部短路。此時(shí)，先重新送電，如無(wú)效則更換該電源模塊；③主控制器屏幕沒(méi)有背景光，沒(méi)有畫(huà)面顯示，系統(tǒng)也不能工作。可能的原因是，電源保險(xiǎn)管損壞，5V電源模塊過(guò)流保護(hù)或損壞，顯示模塊損壞。此時(shí)，先檢查保險(xiǎn)管，然后重新送電，最后檢查顯示模塊和兩個(gè)5V?？?；④主控器中所有模塊都不在線(xiàn)。可能的原因是，A12V電源模塊過(guò)流保護(hù)或損壞，此時(shí)，先重新送電，不行就更換該電源模塊，最后檢查控制模塊；⑤主控器中單個(gè)模塊不在線(xiàn)，其他正常?？赡苁怯捎趩蝹€(gè)模塊插接有問(wèn)題或故障，應(yīng)重新插接或者更換該模塊；⑥主控制器顯示“故障或線(xiàn)路斷”，并且固定顯示部分電話(huà)數(shù)?？赡艿脑蚴?，固定顯示電話(huà)號(hào)的后一臺(tái)閉鎖模塊損壞，或之間的電纜有問(wèn)題；⑦主控制器顯示“故障或線(xiàn)路斷”，并且隨機(jī)顯示部分電話(huà)數(shù)?？赡苁怯捎谀撑_(tái)閉鎖電話(huà)或某條電纜4#、5#線(xiàn)短路，或18V電源模塊壞。此時(shí)，拿一終端從后向前，用逐個(gè)替換的方法找出故障點(diǎn)；⑧主控制器顯示終端電壓偏低，設(shè)備偷停?？赡艿脑蚴?，18V電源模塊損壞，線(xiàn)路中18V正極短路或有虛短現(xiàn)象，或者終端故障；⑨主控制器不顯示終端電壓；解決方法：終端有問(wèn)題，檢查并更換。

接觸器故障：①CS1總是在配置，可能是CS模塊虛接或故障，可以重新插接或者更換該模塊；②按鍵起設(shè)備時(shí)，控制器可以報(bào)警、起車(chē)，但接觸器不動(dòng)作；應(yīng)首先檢查接觸器是否損壞，如果正常，可能是控制設(shè)備的控制口損壞，可通過(guò)參數(shù)調(diào)整更換該設(shè)備的控制口，或者更換I/O模塊。

擴(kuò)音電話(huà)故障：①故障現(xiàn)象—單個(gè)擴(kuò)音電話(huà)能放音、不能送話(huà)。解決方法：檢查送話(huà)按鈕、話(huà)筒是否正常，如果正常檢查線(xiàn)路或者更換語(yǔ)音處理模塊；②故障現(xiàn)象—單個(gè)擴(kuò)音電話(huà)送話(huà)聲音太小。解決方法：調(diào)整控制送話(huà)的可調(diào)旋鈕，然后檢查話(huà)筒是否正常，最后更換語(yǔ)音處理模塊；③故障現(xiàn)象—單個(gè)擴(kuò)音電話(huà)能送話(huà)、不能放音。解決方法：檢查喇叭是否正常。如果正常檢查線(xiàn)路或更換語(yǔ)音處理模塊；④故障現(xiàn)象—單個(gè)擴(kuò)音電話(huà)放話(huà)聲音太小。解決方法：調(diào)整控制放話(huà)的可調(diào)旋鈕，然后檢查喇叭是否正常，最后更換語(yǔ)音處理模塊；⑤故障現(xiàn)象—單個(gè)擴(kuò)音電話(huà)既不能送話(huà)也不能放音。解決方法：檢查線(xiàn)路或更換語(yǔ)音處理模塊；⑥故障現(xiàn)象—沿線(xiàn)18V電源有電時(shí)，所有電話(huà)既不能送話(huà)也不能放音，停電時(shí)正常。解決方法：檢查連接電纜或閉鎖擴(kuò)音電話(huà)中音頻線(xiàn)是否與18 V正極短路或虛接；⑦故障現(xiàn)象—沿線(xiàn)18 V電源有電時(shí)，所有電話(huà)均發(fā)出“噠、噠”的震蕩聲，停電時(shí)正常。解決方法：檢查連接電纜或閉鎖擴(kuò)音電話(huà)中音頻線(xiàn)是否與數(shù)據(jù)線(xiàn)短路或虛接；⑧故障現(xiàn)象—沿線(xiàn)18 V電源有電時(shí)，所有電話(huà)均無(wú)故發(fā)出打閉鎖的聲音，停電時(shí)正常。解決方法：檢查連接電纜或閉鎖擴(kuò)音電話(huà)中音頻線(xiàn)是否與閉鎖線(xiàn)短路或有虛短現(xiàn)象；⑨故障現(xiàn)象—通話(huà)分成兩部分不能互通。解決方法：檢查連接電纜或閉鎖擴(kuò)音電話(huà)中音頻線(xiàn)是否斷路。

3 結(jié)語(yǔ)

華寧KTC101控制系統(tǒng)在神東公司綜采工作面的應(yīng)用，極大提高了設(shè)備自動(dòng)化程度，降低了機(jī)電事故的發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，滿(mǎn)足了高產(chǎn)高效的要求。綜采隊(duì)檢修人員應(yīng)該充分了解華寧KTC101控制系統(tǒng)的工作原理，做好維護(hù)保養(yǎng)工作，提高故障判斷能力，縮短故障處理時(shí)間，更好地為區(qū)隊(duì)的安全生產(chǎn)服務(wù)。