【摘要】膠帶運輸是煤礦運輸的主要方式,在保證煤礦產量和運輸安全性方面有著非常重要的作用。而通過將自動化控制系統(tǒng)應用到膠帶運輸中,對于提升膠帶運輸智能化水平有著明顯效用。本文從膠帶運輸中自動化控制系統(tǒng)應用要求分析入手,研究了自動化控制系統(tǒng)在膠帶運輸中的應用原理,并重點分析了自動化控制系統(tǒng)在膠帶運輸中的具體應用。
【關鍵詞】自動化控制系統(tǒng);膠帶運輸;應用;分析
隨著煤礦開采深度的不斷增加,對膠帶運輸系統(tǒng)的運輸能力、安全性及自動化程度等提出了更高的要求,傳統(tǒng)的膠帶運輸模式在很多情況下已經不能滿足實際控制要求,特別是當前不僅需要膠帶運輸正常開展,同時還需要對膠帶運輸情況進行全面監(jiān)控,從而一旦出現(xiàn)問題,則能夠第一時間鎖定故障點,降低故障對煤礦生產帶來的負面影響。因此,對自動化控制系統(tǒng)在膠帶運輸中的應用進行分析有著較為重要的意義。
一、膠帶運輸中自動化控制系統(tǒng)應用要求
首先是控制要求。在膠帶運輸運行的過程中,自動化控制系統(tǒng)應當能夠實現(xiàn)對運輸設備的遠程調控、手動控制及自動控制,同時,膠帶機應當具有快速關閉、正常打開的功能,也可實現(xiàn)對給煤設備、抱閘電機的正??刂?,上下游設備之間應當有聯(lián)合上鎖功能。
其次是保護控制。自動化控制系統(tǒng)應當對膠帶運輸的速度、溫度、濕度等進行控制,在設備出現(xiàn)了故障之后,應第一時間發(fā)出報警,可開展自我檢查,在膠帶運輸過程中,對設備運行情況能夠實現(xiàn)自動記錄,便于技術人員可根據自身需求查閱相關的歷史運行記錄。
第三是顯示要求。系統(tǒng)在運行的過程中,應當將與膠帶運輸相關聯(lián)的相關信息能夠全面及時的展示出來,實現(xiàn)對信息及時的收集、查詢,包含有膠帶運輸及相關設備的工作情況,確保技術人員能夠根據顯示的信息精準定位具體問題的種類及可采取的相關措施。
二、自動化控制系統(tǒng)在膠帶運輸中的應用原理
主要將膠帶運輸設備與各種類型自動化模塊進行結合,利用PLC設備、各種聯(lián)絡模塊、聯(lián)絡接口及數據傳輸等,實現(xiàn)整個設備運行的自動化。通過將膠帶運輸過程中產生的各種類型的信息,全面統(tǒng)計到系統(tǒng)上,并通過CAN、以太網等方式傳遞到井上,在對各種信號進行整合之后,全面體現(xiàn)到具體屏幕上,通過各種類型的信息整合方式,將具體結果直觀體現(xiàn)給具體的負責控制人員。信息監(jiān)督測量主要包含有膠帶運輸信息開采、信息模擬及歷史信息等,工作面膠帶運輸機主要講變頻設備當成主要控制部分,利用與此設備加以聯(lián)絡得到信息和管理命令。
三、自動化控制系統(tǒng)在膠帶運輸中的具體應用
(一)系統(tǒng)應用目標
從煤礦當前膠帶運輸技術與實際情況出發(fā),確定自動化控制系統(tǒng)的應用目標為:監(jiān)控室對膠帶運輸情況進行全面調控,通過系統(tǒng)設備實現(xiàn)膠帶運輸系統(tǒng)的全面控制。同時,可通過使用現(xiàn)場計算機系統(tǒng)對膠帶運輸系統(tǒng)開展智能控制,能夠對當前礦井下使用的皮帶進行原距離停止、開啟、復位及措施等。此外,還需要通過對設計參數進行改變的方式,實現(xiàn)對膠帶運輸的智能控制,在膠帶運輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,可對問題進行自動查找。系統(tǒng)中使用的語言信號設備,可將系統(tǒng)當前情況進行播放、報告及聯(lián)絡等。
(二)系統(tǒng)應用原則
自動化控制系統(tǒng)在煤礦膠帶運輸中應用時,必須保證各類監(jiān)控信息應用及時、安全高效,地面監(jiān)控室應當達到遠距離監(jiān)督控制的標準,系統(tǒng)拓展能力應較強,可根據井下生產規(guī)模等出現(xiàn)的變化,對系統(tǒng)進行升級改造。簡單來講,自動化控制系統(tǒng)在煤礦膠帶運輸中使用的過程中,應當遵循靈活性、拓展性、及時性及安全性的原則。
(三)自動化控制系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)運行
監(jiān)控系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分,主要包含有井下工作面操控中心PLC防爆設備、就地分站,管理中心中使用的防爆設備通過光纜和煤礦井下以太網實現(xiàn)連接,通過光纜將監(jiān)控得到的信息傳遞到地面操控室,在核心指揮中心對遠程控制設備進行控制。通過工作面共監(jiān)管設備中設置的就地分站和指揮平臺,將膠帶運輸過程中的維護信號、關鍵工作參數、問題數據、工作方式、啟動與關停方式等通過圖片的形式展現(xiàn)出來,
通過監(jiān)控系統(tǒng)運行情況來看,一方面是實時監(jiān)督功能。主要對膠帶運輸過程中的信息收集、信息聯(lián)絡等傳遞到地面,確保各項調度工作能夠隨著井下膠帶運輸工作及時準確進行調整,實現(xiàn)實時跟蹤井下作業(yè)的狀態(tài)。另一方面是遠距離調控。地面調度室可對膠帶運輸機開展遠距離操控,主要控制對象是控制設備開關燈、變頻設備等。例如,某工作面與遠程監(jiān)控利用的是自動化控制系統(tǒng)三層控制模式,也就是遠距離控制、統(tǒng)一控制及就地控制,這三層模式之間相互獨立,各自開展工作。這個過程中使用的光纜作為傳輸介質,線路聯(lián)絡速度非???,信息傳遞效率非常高。在講控制系統(tǒng)打開之后,顯示平面會將運輸機工作面畫面展現(xiàn)出來,實現(xiàn)對井下膠帶運輸設備的全程監(jiān)督,一般情況下,打開狀態(tài)設置為綠色,關閉狀態(tài)設置為灰色。
(四)系統(tǒng)保護控制
從膠帶運輸系統(tǒng)運行要求及煤礦安全規(guī)程的具體規(guī)定,在自動化控制系統(tǒng)應用到膠帶運輸過程中,應當設置不同類型的保護功能,確保能夠實現(xiàn)自動灑水保護、縱撕保護、跑偏保護、堆煤保護、溫度控制及打滑保護等,主回路在工作的過程中,應當具備欠壓、過載、短路等保護功能。通過自動化控制系統(tǒng)中設定出各種類型的保護功能,更好保證膠帶運輸效果。
(五)系統(tǒng)運行控制
首先是集中自動運行。主站根據系統(tǒng)運行情況發(fā)出停車、啟動的命令,自動控制按照命令進行停車、保護、運行及啟動等,各個環(huán)節(jié)均實現(xiàn)全方位的監(jiān)測與控制。在膠帶運輸正常行駛的過程中,對逆煤流方向的設備全部實現(xiàn)自動閉鎖。同時,在膠帶運輸的過程中,將各種類型的信息傳遞到煤流監(jiān)控主站,也可實現(xiàn)單機自動運行。
四、結束語
綜上分析,在煤礦膠帶運輸的過程中,將自動化控制系統(tǒng)應用到其中,是煤礦井下智能化、自動化發(fā)展的重要方向,從當前應用情況來看,雖然在很多方面取得了較好的效果,但是從膠帶運輸和自動化控制系統(tǒng)融合方面還有較大的提升空間,因此,煤礦企業(yè)應當充分認識到兩者融合的必要性,結合煤礦生產實際,加大融合投入,從而更好提升膠帶運輸自動化水平。
參考文獻:
[1]祝木田.在膠帶運輸系統(tǒng)中自動化控制程序的應用與作用探究[J].制造業(yè)自動化,2012,34(8):145-147.
[2]田雨.基于嵌入式本安計算機的KJ161型煤礦膠帶運輸控制系統(tǒng)設計及應用[J].山西煤炭管理干部學院學報,2015,28(3):64-65,68.
作者簡介:
辛穎(1984-),女,漢族,河南西峽人,本科,平煤股份十一礦。