梁宝寺胶带输送机电控系统技术方案

山东粮宝思能源有限公司煤矿带式输送机集中控制系统技能方法平方情况天地(常州)自动化有限公司常州自动化研究所、煤炭科学综合研究所2010年3月内容一.概述41.自动控制的优势42.我们的产品优势分析5二。系统优势、性能和特点71.系统优势72.系统性能83.系统特征84.控制软件10的特性三。方案设计101.粮包四能源公司10号煤矿带式输送机电控系统的技术要求和具体参数2.系统重叠关系图113.设计原则和标准114.具体设计13Iv .系统主要设备介绍171.KJD30Z矿井本质安全工业控制计算机172.KDK8矿用多功能控制驱动器183.KDK9多功能控制驱动器204.KCC2-2总线型通用输入输出接口215.KCC2-5总线型通用输入输出接口226.各种保护传感器23五、地面集控主站(工业控制计算机)部分图形界面显示25井下带式输送机电控系统技术方案一.概述1.自动控制的优势高产、优质、安全、节能、省力，减少岗位人员，最终降低成本，提高劳动生产率，以获取最大利润，是当今煤炭企业在竞争中生存的基础。为了发展和生存，煤矿必须走高产、高效和矿井自动化的道路。通过自动化建设，可以实现人员、效率、成本和劳动生产率的降低。皮带运输系统的自动化控制是煤矿自动化的重要组成部分。实现皮带运输系统的自动控制；首先，高度可靠的传感器可以保证煤矿安全生产，防止重大机电事故和胶带打滑、冒烟、纵向撕裂等人身事故，改善工作环境，提高劳动生产率。第二，应用高智能、高可靠性、操作简单的主控制器可以大大减少相应的岗位人员，减少工资投入，充实设备维修队伍，提高维修质量，减少事故的发生，变事故后的被动维修为主动定期维修，提高设备利用率。第三，可以按顺序控制皮带，减少皮带空转，提高有效起动率，降低无功消耗，降低成本。第四，可以有效保护带式输送机，延长皮带使用寿命，减少事故停机时间，提高运输能力，增加煤炭产量。2.我们产品的优势分析我公司是中国最早开展计算机监控技术研究的单位之一。1983年，我国第一台煤矿计算机监控系统阳泉三矿二带运输计算机监控系统通过部级鉴定，获得山西省科研成果二等奖。在此基础上，我们不断跟踪国际最新技术发展，开发了一系列具有国际先进水平的带式输送机监控产品，并始终保持着该领域的国际先进水平。其中，“KJD2型带式输送机监控系统”获煤炭科学技术进步二等奖，“KJ2002型带式输送机微机防爆电控成套装置”获国家科学技术进步三等奖，能源科学技术进步二等奖，“KJ2019经济型带式输送机电控成套装置”获煤炭科学技术进步三等奖。随着现场总线技术和计算机技术的飞速发展，我们已经将CAN总线和嵌入式工业计算机应用于煤矿井下。我们利用现场总线、计算机控制技术、网络技术、工业电视技术和传感器技术开发了新一代带式输送机控制系统。该系统使带式输送机的控制、保护和检测功能更加丰富和完善，具有彩色大屏幕动态图形显示、故障自诊断等先进功能。实现了带式输送机全过程的自动化无人值守控制，为安全高产奠定了坚实的基础CAN总线是一种国际标准总线。这样建立的监控通信接口协议有利于所有生产设备的集中监控。任何符合通信接口协议的设备都可以透明地访问监控中心。CAN总线具有以下特点：(1)可靠性：CAN出色的错误检查机制有五种类型：错误检测、错误校准和故障定义；CAN传输信号帧结构短，传输时间短，干扰概率低。这些确保了错误率极低。此外，CAN节点具有在出现严重错误时自动关闭输出的功能，使得总线上其他节点的操作不受CAN节点的影响，可靠性高；(2)实时性：无线局域网的传输信号采用短帧结构(有效数据达到8字节)，优先采用码分多址/码分多址通信媒体接入控制模式。对于高优先级的通信请求，最长等待时间为0.15毫秒，通信速率为1兆位/秒，完全可以满足现场控制的实时性要求。(3)开放性：CAN总线是新一代的网络通信协议，具有开放的体系结构和广播功能。正是因为我们充分利用了CAN总线通信速率高、可靠性高、连接方便、通信协议简单等优点，所以我们的系统非常适合煤矿复杂恶劣环境下的总线式自动控制系统。2.2嵌入式工业控制计算机和智能输入输出设备，运行稳定、可靠、简单(1)嵌入式综合监控主机嵌入式综合监控主机是由嵌入式技术构成的通用控制器硬件环境和专用应用软件组成的整体。系统的稳定性和可靠性在硬件和软件上都得到保证。以嵌入式计算机为管理和控制的核心，以WINDOWS CE为通用软件平台，可以完成非常复杂的功能。存储介质是电子硬盘。由于没有机械硬盘的旋转部分，系统更加稳定可靠。此外，先进的闪存技术使电子磁盘的使用寿命长达10年。设备显示器采用12.1英寸薄膜晶体管彩色液晶显示器，操作界面简便，显示内容丰富。多类型端口配置使得系统组网灵活，易于形成全矿井的综合自动化系统。(2)智能信息输出设备本发明安装简单方便，功能丰富。它具有开关量和模拟量的输入输出功能。它通过CAN总线与主控制器实时通信。二、系统优势、性能和特点1.系统优势(1)以嵌入式计算机技术和现场总线技术为核心，集成现代分布式控制技术、网络技术和组态软件的系统。(2)本质安全型嵌入式计算机：作为主机，集成了上位机和可编程控制器的功能，具有体积小、重量轻、效率高的特点；(3)双向数据总线：基于现场总线和其他协议的双向数据总线的通信方式，连接各种传感器和执行器，构建了一个良好的系统结构。该系统易于连接，电缆消耗小，控制范围大，特别适用于沿带式输送机分布的设备的控制等。(4)多种智能传感器和执行器：分布式控制技术提高了系统的可靠性；(5)工业以太网技术：具有丰富的网络化集中控制功能，便于接入全矿井综合自动化系统。(6)专业配置工具：系统的“编程”可以在“向导”的指导下完成。不需要掌握可编程控制器或计算机的编程知识，只需要知道带式输送机系统的工艺要求和设备组成。2.系统性能(1)具有带式输送机各种驱动方式下的一般启动和停止、软控制启动和停止、运行和停止的控制功能；(2)具有完善的检测和保护功能，如皮带跑偏保护、打滑和超速保护、沿线紧急停车和锁定、故障定位检测、堆煤检测等。(3)它有一个12英寸的彩色液晶显示器，可以直观(6)控制机具有以太网接口，通过网络接口和OPC协议与整个矿井平台直接相连。(7)向导系统配置模式不需要计算机或可编程控制器编程基础；(8)可选择四种操作模式：远程联动、机器集中控制、单机控制和驾驶员手动操作；(9)系统能自动检测3C公交车上的智能设备3.系统特征(1)主控机是集上位机、可编程控制器和工业电视监视器于一体的多功能本质安全型控制机A.友好的人机界面。12英寸液晶显示器，800*600，16位彩色软键”和鼠标按钮。B.可以配置显示界面。C.相关工艺参数可现场修改。各种运行数据的分析和处理功能，运行数据的存储功能，事件的记录和存储。E.多级操作权限管理和完善的操作记录。(2)丰富的联网能力和低访问阈值答：具有以太网接口，可以直接接入工业以太网，符合当前技术发展的趋势和趋势。RS485接口(MODBUS RTU协议)可用于没有以太网的场合。(3)完整的专业控制软件和配置平台系统的“编程”非常方便。通过专业的组态平台，程序员不需要掌握PLC或计算机的编程知识，只需要知道带式输送机系统的工艺要求和设备组成。在“向导”工具的指导下，您可以通过完成“设备选择”、“端口分配”、“参数设置”和其他配置任务来完成所有“编程”任务。(4)稳定可靠、接口丰富的总线设备在多年对CAN总线研究的基础上，开发了各种专用于煤矿井下皮带集中控制的总线设备。控制系统可以直接连接：开关量、4-20mA、1-5V、200-1000Hz、Pt100等多种信号不需要任何信号转换，减少了中间环节，使各种信号的采样和处理更加可靠和准确。(5)外围保护传感器准确可靠经过多年的探索和总结，现已开发出一批专门用于煤矿皮带集控系统的保护传感器，如自动获取地址位置信息的总线式紧急停车锁开关、能检测皮带输送机正反转运行的总线式速度传感器、采用非接触测温的高可靠性红外温度传感器、高灵敏度的烟雾传感器等。4.控制软件的特点(1)实时保护：重要参数和报警动态图形显示可设置为报警或故障时停止；(2)扩展功能：强大的库管理和配置、修改参数、修改设备端口、直接添加新设备或对象，无需修改程序；(3)联网接口：控制机(本质安全型计算机)可通过标准工业OPC和RS485接口向上位机传输数据，实现远程动态实时监控；(4)图形界面：友好美观的操作界面，动态图形显示，清晰的设备运行状态、控制事件、故障报警、班次起止统计等信息。(5)数据存储：丰富的数据存储和历史数据查看功能；(6)运行模式：可设置的各种控制模式，如单机控制、机器集中控制、远程联动、手动驱动等。使系统控制更加方便实用；(7)自诊断功能：系统具有自诊断功能，能够及时报告故障的时间、地点、类型等信息。利率，更方便维护。三。方案设计1.梁宝思能源公司煤矿带式输送机电控系统的技术要求和具体参数设备名称长度m功率千瓦电压千伏发生率带宽m皮带速度m/s驱动类型评论东翼带6503552101.23.15矩形极限煤仓13300台330400210221.23.15矩形极限1台给煤机3300 216503552101.23.15矩形极限煤仓1西翼带7503552101.23.15矩形极限1个煤仓1个给煤机3400一6303552101.23.15矩形极限煤仓13400二8003552101.23.15矩形极限3，4008003552101.23.15矩形极限2.系统重叠图3.设计原则和标准3.1 Pri先进：该系统是当今工业控制系统的主导产品，控制器是中国领先的本质安全控制。该系统能够对整个生产过程进行集中监控，实时采集和显示现场各生产环节的设备运行状态，并具有数据处理和与矿井综合控制系统联网的功能。可靠性：系统具有自诊断功能和故障处理能力，冗余设计保证了系统的可靠运行。安全性：系统具有多种抗干扰技术和高防护等级设计，确保设备安全可靠运行。系统中的所有设备本质上都是安全的，具有更高的安全性。可扩展性：系统的软件和硬件有足够的扩展空间来确保未来的技术和产品升级。开放性：系统具有标准的通用MODBUS 485协议和OPC协议，可以方便地与其他软件平台连接。3.2皮带集控系统涉及的主要内容实现地面调度中心对多条井下输送带或设备的集中控制和监控，实现顺/逆煤流的程序控制和运输系统的优化控制。完全满足现场操作和维护的要求。从而保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便、修改灵活。皮带控制系统由地面控制中心、井下监控分站和系统信号传输部分组成。采用分布式系统结构，结构合理，信息共享，达到减少人员，提高效率的目的。各监控分站应具有灵活可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，液晶显示屏，友好的人机界面。皮带控制系统具有自诊断功能，报警时可通过语音、图像显示等功能实现。该系统结构合理，易于扩展。皮带控制系统需要多种控制模式：远程控制、单机自动和单机手动。皮带控制系统需要各种保护装置：防滑保护、温度保护、防烟保护、洒水保护、煤堆保护、沿线偏移、拉绳紧急停止、纵向撕裂保护等。3.3煤炭安全监控系统技术设计标准1) GB3836.1-2006爆炸性气体环境用电气设备第1部分：一般要求2) GB3836.2-2006爆炸性气体环境用电气设备第1部分：隔爆型“D”3) GB3836.4-2006爆炸性气体环境用电气设备第1部分：本质安全型“I”4)、MT209煤矿通信、测试、控制用电气电子产品通用技术要求5)、矿井带式输送机电控系统6)、MT817煤矿带式输送机电控装置7)、MT872煤矿带式输送机保护装置技术条件8)、煤矿安全规程(2009)4.特定设计根据减员增效、可靠先进的设计原则，系统拟采用天地(常州)自动化有限公司引进的具有国际先进技术的KJ161总线带式输送机电控系统KJD30Z是目前国内唯一的嵌入式矿用本质安全控制器。它不需要编程，界面友好。通过面板上的操作键，可以根据界面指令控制带式输送机。4.1系统组成(1)地面集中控制部分地面集中控制部分由工业控制计算