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主、副井提高自动控制系统

一、系统概述：

矿井提高机常被人们称为矿山咽喉，是矿山最重要核心设备，是地下矿井与

外界唯一通道，肩负着提高煤炭、矿石、下放材料、升降人员和设备等重要运

送责任，其电控技术发展对增进矿井生产效率提高和安全作业，无疑具备极其

重大影响。近年来，随着国内经济迅速发展和对矿山资源需求高速增长，对矿

山生产技术提出了越来越高规定。因而为使用当代化信息技术，充分发挥煤矿

管理信息网络和各生产控制系统应有功能，实现监管控一体化抱负格局，并达

到减员增效目；我公司特为现矿井提高机配备新型工业监控系统，构成原煤生

产运送集中监控系统，由地面计算机统一管理，对主副井提高电控系统进行自

动化控制。

二、系统功能原理图:

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（箕斗提高及卸载流程图）

（箕斗定量装载上位机主画面图）

三、系统功能：

国内当前正在服务矿井提高机电控系统重要有如下四种方案：交直交变频调

速系统、转子电路串电阻交流调速系统、直流发电机与直流电动机构成GM直

流调速系统和晶闸管整流装置供电V・M直流调速系统。公司本系统以安全、可

靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为根据，使系统不但合用于煤矿井下

有瓦斯，煤尘爆炸危险恶劣环境，也合用于地面恶劣环境，并且它可完毕提高

行程测量和设定：本系统实现了对提高过程程序控制，精度高，甚至可以取消

爬行段；实现了速度、电流以及矢量数字互换等，对提高机进行闭环调节；实

现行程、速度等重要参数及提高状态监视；具备良好控制监视系统；实现了显

示、记录和打印等关于数据所有自动化，并能和全矿井监控系统联网运营。在

配备一至二名巡检员之后，各点无需再配备专门人员，所有监控均由集控室来

操作完毕。因而该系统明显减少了设备故障率、简化了操作、减轻了工人劳动

强度、提高了生产运营安全可靠性、最大限度地缩减装卸载时间，达到了提高

产量，实现增效目。

四、系统构成与特点：

1、本集控系统由监控主站和上井口PLC（提高）、下井口PLC（定量或信

号）监控分站、视频监控子系统构成。

2、地面监控主站：监控主站由上位工控机、不间断电源、信号传播接口和

集控软件、视频监控子系统等某些构成。该主站可单机监控各设备，并可通过

以太网接口与全矿网络联接。主站设在地面集控室，为2台工业PC机。

上位机系统：上位机系统含工控机、大屏幕LCD、打印机、不间断电源等，

2台工控机配备完全相似，构成同步工作冗余系统。平时，可1台作为操作员站

工作于监控方式、另1台作为工程师站工作于管理方式，也可2台都工作于监

控方式，均可实现对运送系统设备监控和开、停各运送系统。

组态软件：上位机组态软件选用SIMENS公司WINCC6.0（正版）实时监控

组态软件，工作于Window平台，完毕所需图形监控、动态图形显示、历史数

据采集、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。集控系统组网功能，上位PC

机可通过以太网接口与全矿综合自动化网络连接，实现信息共享。

3、监控分站：在上井口和下井口分别设KJD24Z可编程控制机，实现各

系统设备监控及自动控制；通过PROFIBUS总线接口与监控主站连接。此可

编程控制机为本系统核心主控单元，它采用高性能进口西门子PLC技术，从主

线上提高了系统工作可靠性及使用寿命。其多CPU并行解决技术、多重抗干

扰技术、模块化构造和高防护级别设计，配以电源继电器箱、各种传感器保护

装置、通信信号装置以及与驱动装置相应控制设备构成合用于各种类型提高系

统高可靠性电控成套设备。并具备完善保护和通信信号联系功能。

4、变频、高开通信软件：选用我司开发实时监控通信软件，工作于PC平台，

通过RS485总线完毕对高开柜保护模块（PA150微机综合保护）及高压变频控

制器数据采集及控制任务，及时将所需数据、历史数据记录、故障及动作记录

参数融入WINCC组态系统中，实现实时在线式远程监控功能。

5、高开柜、低压配电柜：高开室内安装多台高开柜，采用双回路供电，其中

2台是进线柜，1台PT柜，电机启动柜（依照电机台数拟定）；高开柜内使用

小车式高压BC开关，具备运营稳定，更换方面，维护简朴等特点；高开柜线路

和设备保护选用PA15。微机综合保护装置，具备检测精度高，保护动作反映快,

数据解决记录功能强大等特点。在集控室配备多台GGD低压配电柜，采用双回

路供电，低压配电柜重要为提高电控保护系统和盘型闸泵站电机提供电源，同

步也为小型负荷提供电源。

6、提高系统保护及数据采集：采用智能数据采集技术、其通过采集模块以

RS485总线与可编程控制机进行通信，实时在线不间断地采集现场保护数据；

本系统保护不但动作敏捷度高、反映及时；并且在安装施工及维护中，大大节

约电缆使用量、减少施工工程进度和寻常维护量，

7、提高系统故障保护：

⑴、及时安全制动故障。该类故障综合在硬软件安全电路中，安全电路正

常时吸合，有紧急故障时释放，一旦安全电路释放，就会及时封锁变频器、跳

制动油泵，并控制油压系统电磁阀实行安全制动、抱安全闸。重要安全制动故

障有：①转动系统故障。如主回路和控制回路电源故障，主电机过热、堵转，

变频器故障等；②过卷故障；③超速故障。如等速、超速、减速段定点超速和

持续超速等；④紧急故障；⑤液压制动系统故障。如制动油泵跳，系统泊压

高等；⑥错向；⑦测速轴编码器断线；⑧松绳故障。

⑵、先电气制动、后安全制动故障。故障发生后，转动系统会自动进行减速,

当速度降到爬行速度时会及时转为紧急制动。故障重要有事故停车和闸瓦磨损

等。

(3)、完毕本次开车后，不容许再次开车故障。开车前如浮现此类故障，则开

不起车；如在运营过程中浮现，则容许本次开车完毕，但不容许下次开车，除

故障解除°故障重要有电机过热报警、液压站油温过高等。

8、视频监控子系统：在提高系统重要岗点安装防爆广角度红外摄像头，进行

现场信息采集，以光纤为载体传入集控室主机柜，经视频分派器输出至各监视

器和显示服务器，实现了各岗点设备运营状态和生产状况24小时全天候监控，

发现问题可以及时解决，有效减少了事故发生率，提高了生产效率。

9.系统特点重要概括：

⑴、主、副井提高信号及自动装卸载各自具备集控、自动、手动三种工件方

式，手动方式用于装卸载调试和检修。信号在检修状态只有慢车信号。

⑵、自动装载定量、定容、定期保护及显示。

(3)、故障自动报警功能，及传感器故障自诊断。

⑷、提高次数记忆功能和提高信号断电记忆功能。

⑸、有工业光纤环网冗余通讯功能。

⑹、上、下井口信号间闭锁功能、检测箕斗装卸载位置异常功能。

⑺、防止二次装载保护功能。

⑻、主、副井提高信号及自动装卸载有上位机系统、能监测各个设备运营状

态、故障记忆查询、产量合计及报表、空载、满载、超载标定，及定量斗假余

煤校零功能。

⑼、与绞车控制回路闭锁功能、及PROFIBUS-DP软件通讯回路闭锁。

⑩、有联系呼喊功能。

⑪、有井上下煤仓煤位持续实时监测功能。

⑫、有与全矿井综合自动化以太网接口。

⑬、系统有供电电源绝缘监测与电压监测功能。

⑭、箕斗卸载状态监视功能，检测箕斗与否卸空。

⑮、有对装载皮带温度、烟雾、跑偏、堆煤、断带及拉线急停等八大保护功

能。

⑯、有对动力负荷保护上位机监测功能，如缺相，短路，堵转，过载，