井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)PLC控制自動(dòng)化改造構(gòu)想-精選文檔

1、井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)PLC控制自動(dòng)化改造構(gòu)想主運(yùn)皮帶機(jī)是煤礦的中樞， 一旦皮帶機(jī)出了故障， 將造成全 礦停產(chǎn)。近年來，隨著可編程控制器的發(fā)展，使它更好地服務(wù)于 工業(yè)控制的需求。 可編程控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì) 算機(jī)?？删幊炭刂破髋c傳統(tǒng)的單片機(jī)為核心的自動(dòng)化控制相比， 具有使用方便，擴(kuò)展容易，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高等方面的優(yōu) 點(diǎn)。眾所周知，工業(yè)自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)為精確測(cè)量、自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)監(jiān) 控、減少勞動(dòng)力、避免人為危險(xiǎn)場(chǎng)合操作等等。因此，自動(dòng)化控 制成為勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。海孜礦隸屬于淮北礦業(yè)集團(tuán)， 海孜礦 1 號(hào)井擁有 2 條皮帶共 3000米。 2011 年上半年淮北礦業(yè)集團(tuán)已經(jīng)派出考察團(tuán)對(duì)各礦的

2、 井下各系統(tǒng)進(jìn)行摸底。 現(xiàn)在我集團(tuán)均完成井下環(huán)網(wǎng)的安裝， 為自 動(dòng)化作業(yè)提供了一個(gè)平臺(tái)。 原有控制系統(tǒng)全是針對(duì)各條皮帶單獨(dú) 控制，而且每條皮帶所處的環(huán)境有很大差異， 其電控設(shè)備也有很 大區(qū)別， 給集控接入施工帶來了很大困難。 為此提出了每條皮帶 單獨(dú)接入，由自動(dòng)化設(shè)備分別控制，集中數(shù)據(jù)傳至地面再由 PLC 程序宏觀控制的施工思路。1、海孜礦井下皮帶現(xiàn)狀綜述 海孜礦主斜井現(xiàn)狀總結(jié)如下： 主暗斜井大傾角強(qiáng)力皮帶機(jī) 2005年 12月安裝投入使用，型號(hào) STJ1000/3*200 ，帶寬 1m，帶速2.05m/s，皮帶機(jī)長(zhǎng)度750m巷道傾角0°25°,運(yùn)輸能 力 400t/h ，

3、采用變頻啟動(dòng)。 32 大巷主運(yùn)皮帶機(jī) 2012 年 3 月安 裝，皮帶型號(hào)為 DTL100/50/2*200 ，帶寬1m 帶速2.5m/s，皮 帶機(jī)長(zhǎng)度2000m巷道傾角0°,運(yùn)輸能力500t/h ,采用軟啟動(dòng)， 雙傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)方式。井下原有的皮帶控制系統(tǒng)全是在現(xiàn)場(chǎng)單條控制， 任意兩條皮 帶之間無閉鎖關(guān)系。 皮帶機(jī)司機(jī)開機(jī)時(shí)， 要先點(diǎn)動(dòng)， 并發(fā)出信號(hào)， 待觀察沒有異常情況時(shí)方可開機(jī)， 投入運(yùn)行。 兩條皮帶相互之間 靠電鈴打點(diǎn)傳遞信息， 人工控制皮帶。 為了方便自動(dòng)化系統(tǒng)接入， 現(xiàn)將所有皮帶以煤倉為界限， 劃分為數(shù)個(gè)流程， 同進(jìn)一個(gè)煤倉的 煤流所經(jīng)過的皮帶歸為一個(gè)流程。2、改造后自動(dòng)化

4、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用西門子 S7-300PLC,主暗斜井采用礦用 一般型控制柜，PLC柜主要實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶運(yùn)行的控制和保護(hù)。其中，主暗斜井皮帶控制系統(tǒng)作為主站控制系統(tǒng)， III2 和 86 采區(qū)皮帶 運(yùn)輸機(jī)作為分站控制系統(tǒng)。PLC制系統(tǒng)圖如下：主站與從站均可由調(diào)度室直接集控或分別控制， 如：集中控 制方式和單機(jī)控制方式。 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜錯(cuò)綜， 為確保應(yīng)對(duì)不同現(xiàn) 場(chǎng)壞境與舊電控系統(tǒng)， 自動(dòng)化程序可以有不同的解決方案。 其中 各流程中的皮帶可由程序進(jìn)行閉鎖控制， 不同流程的皮帶之間無 閉鎖關(guān)系。 之所以這樣設(shè)計(jì)的原因是， 既可以保證皮帶控制系統(tǒng) 自動(dòng)化程度的提升，也可以提高現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)，減少資

5、源浪費(fèi)。自動(dòng)化改造實(shí)現(xiàn)操作過程中， 會(huì)遇到許多問題。 這其中最突 出的一個(gè)難題就是： 如何將這些陳舊的設(shè)備與自動(dòng)化設(shè)備配合使 用并且在施工過程中確保不影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。3、自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 整套皮帶集控系統(tǒng)由集控中心、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制分站、 保護(hù)傳感器及工業(yè)電視系統(tǒng)組成。下面分別闡述其作用：集控中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制。 其中上位機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé) 操作員與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行信息交流與傳遞， 操作員通過人機(jī)界面獲 取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息，必要時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)出控制指令。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制中心上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信。 系 統(tǒng)用光纖作為傳輸介質(zhì)， 采用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 可將現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備采集到的信息以及

6、程序內(nèi)部的信息傳送到地面上位機(jī)管 理系統(tǒng)，同時(shí)也可將上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制指令傳送到控制器?？刂品终居煽刂葡浜筒僮髋_(tái)組成， 該系統(tǒng)可根據(jù)需要來編寫 相應(yīng)控制程序， 實(shí)現(xiàn)具體的控制功能， 負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各個(gè)皮帶系統(tǒng)的 就地手動(dòng)、集控等功能。 該系統(tǒng)在面對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)壞境的實(shí)際操作 中，使用靈活，實(shí)用性高。工業(yè)電視系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式用光纖把井下視頻信號(hào)傳送 至地面， 通過工業(yè)電視技術(shù)并結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視。該系統(tǒng)可將生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存貯于生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)歷史數(shù) 據(jù)庫中，可實(shí)現(xiàn)歷史回顯、 歷史趨勢(shì)分析、 歷史報(bào)表等綜合分析， 當(dāng)你想保存某一報(bào)警事件信息以便檢查分析其原因或向上級(jí)領(lǐng) 導(dǎo)匯

7、報(bào)工作， 可將數(shù)據(jù)信息作為文本保存在計(jì)算機(jī)硬盤中。 該系 統(tǒng)為工作的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)的積累提供了很好的資料收集。系統(tǒng)工作流程為： 井下或地面的集控室操作人員， 通過上位 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的起車預(yù)警按鈕， 使用語音系統(tǒng)通知井下人員要開皮 帶，隨后就發(fā)出開車令。 主站依照聯(lián)鎖關(guān)系自動(dòng)給相應(yīng)的皮帶機(jī) 分站發(fā)出開車指令， 各分站接到開車指令后， 按煤流順序自動(dòng)發(fā) 出啟動(dòng)預(yù)警，緊接著起動(dòng)相應(yīng)電機(jī)，皮帶開始起動(dòng)。與此同時(shí)檢 測(cè)信號(hào)是否正常，并將信號(hào)傳送到主站，一旦出現(xiàn)異常情況，即 宣布起動(dòng)失敗，開始停車，并將故障原因反映到監(jiān)控畫面上。4、自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：系統(tǒng)運(yùn)行高安全性：皮帶機(jī)的保護(hù)有：閉鎖、跑偏、電機(jī) 殼溫度、煙霧、速度、灑水，縱撕、堆煤等。它優(yōu)點(diǎn)是通過控制 參數(shù)的設(shè)定既能避免瞬間動(dòng)作造成的停機(jī)， 又能及時(shí)的找出故障 點(diǎn)，從而為生產(chǎn)贏得時(shí)間。提高經(jīng)濟(jì)效益：高安全性，便于及 時(shí)發(fā)現(xiàn)事故征兆， 提前做好事故的預(yù)防， 從而減少機(jī)電事故和成 本投入。 改善工作條件： 遠(yuǎn)方控制功能使操作人員在集控室就 能完成對(duì)各條皮帶機(jī)的啟 / 停等控制，工作環(huán)境就得到了很大的 改善。5、結(jié)論礦井