帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)改造研究

摘 要：為更好的集中監(jiān)視、控制礦井帶式輸送機(jī)，本文介紹了帶式輸送機(jī)使用條件、集控系統(tǒng)的組成，分析了改造帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的具體要求，并總結(jié)了控制系統(tǒng)各部分主要技術(shù)參數(shù)。以期在確保輸送機(jī)安全可靠運(yùn)行的前提下，進(jìn)一步提高輸送機(jī)運(yùn)輸效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；使用條件；集控系統(tǒng)；組成；改造

1 設(shè)備使用條件

由于帶式輸送機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如可實(shí)現(xiàn)物料的水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，可長(zhǎng)距離運(yùn)輸，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)輸物料平穩(wěn)可靠，耗能少，操作簡(jiǎn)單，易維護(hù)等，因此受到了很多礦井的青睞。我礦使用的膠帶輸送機(jī)工作溫度在10℃～25℃之間；海拔過(guò)渡在1000m以下。通訊網(wǎng)絡(luò)為1000Mbit/s的以太網(wǎng)，并且在各采區(qū)與配電室都開(kāi)設(shè)了通訊分站，可把礦井皮帶機(jī)集控視頻系統(tǒng)接入礦井環(huán)網(wǎng)。

2 集控系統(tǒng)

帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)主要包括集控主機(jī)與各膠帶機(jī)電控分機(jī)。集控系統(tǒng)的工作方式主要可分為三種：集中控制、就地自動(dòng)控制以及就地手動(dòng)控制等，這些工作方式可相互轉(zhuǎn)換，具體采用哪種工作方式，主要由現(xiàn)場(chǎng)操作來(lái)決定。

2.1 集中控制

帶式輸送機(jī)集控主站通過(guò)給各控制分站下達(dá)開(kāi)、停指令，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)、停控制膠帶機(jī)。

2.2 就地自動(dòng)控制

對(duì)本部膠帶機(jī)電控分站進(jìn)行操作，可讓膠帶機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)、停。膠帶機(jī)保護(hù)動(dòng)作種類(lèi)與制動(dòng)器所處狀態(tài)等都可顯示于本部膠帶機(jī)電控分站，同時(shí)膠帶機(jī)電控分站還可把這些信息成功傳至集控主站。①開(kāi)機(jī)：本部膠帶機(jī)電控分站收到開(kāi)機(jī)指令后，會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信號(hào)，大約預(yù)警10s左右后，松制動(dòng)器閘，完成松閘后開(kāi)始啟動(dòng)主電機(jī)。②停機(jī)：本部膠帶機(jī)電控分站收到停機(jī)指令后，會(huì)先中斷主電機(jī)電源，當(dāng)皮帶機(jī)帶速低至0.5m/s可進(jìn)行調(diào)節(jié)后，讓制動(dòng)器抱閘。③緊急停機(jī)：在本部膠帶機(jī)電控分站接到緊急停機(jī)指令后，應(yīng)先中斷主電機(jī)電源，當(dāng)皮帶機(jī)帶速低至1.2m/s可調(diào)后，讓制動(dòng)器抱閘。④?chē)婌F系統(tǒng)控制：噴霧系統(tǒng)的開(kāi)、停，可讓集控主站自動(dòng)完成，或在集控主站手動(dòng)操作完成。

2.3 就地手動(dòng)控制

帶式輸送機(jī)就地手動(dòng)控制屬于一種人工手動(dòng)操作，無(wú)需閉鎖，檢修試車(chē)時(shí)應(yīng)用較多。就地自動(dòng)控制以及就地手動(dòng)控制的功能都比集中控制功能相對(duì)更優(yōu)越，在集中控制功能與現(xiàn)場(chǎng)操作功能都可用的情況下，帶式輸送機(jī)的最終作業(yè)方式應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)操作優(yōu)先。

3 改造總體要求

1）要能在井上某地遠(yuǎn)方集中控制主運(yùn)輸皮帶，并能對(duì)皮帶運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2）各膠帶機(jī)要能實(shí)現(xiàn)在集控主站的遠(yuǎn)程開(kāi)、停操作，并且集控主站應(yīng)能把膠帶機(jī)的實(shí)際開(kāi)、停狀態(tài)、制動(dòng)裝置松閘情況、膠帶機(jī)速度、滾筒表面溫度、膠帶機(jī)漲緊力、主電機(jī)工作電流、電壓、前后主軸溫度、CST控制箱數(shù)據(jù)等信息都顯示出來(lái)。3）應(yīng)有豐富的顯示功能，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各保護(hù)傳感器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。4）在井上應(yīng)能快捷查詢(xún)井下輸送機(jī)運(yùn)行狀況，并能查詢(xún)歷史操作記錄與各重大歷史故障。5）在各分站應(yīng)能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)就地控制與進(jìn)行編程，應(yīng)能借助面板上的鍵盤(pán)在現(xiàn)場(chǎng)修改各程序與參數(shù)，同時(shí)集控系統(tǒng)的各開(kāi)關(guān)量口信息與模擬量口信息也應(yīng)能通過(guò)鍵盤(pán)召喚顯示出來(lái)。6）應(yīng)裝設(shè)電動(dòng)球閥于膠帶機(jī)機(jī)頭的噴霧系統(tǒng)及水冷卻系統(tǒng)，對(duì)于噴霧系統(tǒng)的開(kāi)、停要能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)遠(yuǎn)程控制，出料時(shí)要能自動(dòng)開(kāi)啟噴霧，并且噴霧已開(kāi)的信息應(yīng)能在膠帶機(jī)集控主機(jī)的顯示屏上自動(dòng)顯示出來(lái)，同時(shí)，開(kāi)機(jī)時(shí)要能自動(dòng)打開(kāi)水冷卻系統(tǒng)，停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉水冷卻系統(tǒng)。

4 控制系統(tǒng)配置及技術(shù)路線要求

1）視頻監(jiān)控。應(yīng)在膠帶機(jī)操作臺(tái)上裝設(shè)視頻采集主站，并在各膠帶輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾、給料機(jī)、落煤點(diǎn)、進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，具體可采用攝像儀監(jiān)測(cè)借助完成，同時(shí)應(yīng)給視頻采集主站多留幾個(gè)接口，以便后期連接其它膠帶機(jī)，進(jìn)而達(dá)到集中控制帶式輸送機(jī)的目的。此外，集控系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)視頻集中顯示。

2）具體配置。膠帶機(jī)電控主站可用可編程控制器來(lái)充當(dāng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制膠帶機(jī)或手動(dòng)控制膠帶機(jī)，同時(shí)電控主站要能科學(xué)、合理的處理各類(lèi)傳感器信號(hào)，并能把處理結(jié)果自動(dòng)上傳至膠帶機(jī)集控系統(tǒng)主站。每部膠帶機(jī)應(yīng)配備超溫自動(dòng)灑水裝置，并能實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)，如堆煤保護(hù)、溫度保護(hù)、煙霧保護(hù)、防滑保護(hù)以及跑偏保護(hù)等；應(yīng)在各落煤點(diǎn)裝設(shè)防縱向撕裂裝置；給進(jìn)煤倉(cāng)膠帶機(jī)裝設(shè)防乘人裝置；對(duì)于有煤倉(cāng)的輸送機(jī)系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)煤位顯示傳感器，以顯示煤位；為便于連接監(jiān)控系統(tǒng)甲帶給料機(jī)控制開(kāi)關(guān)應(yīng)留設(shè)通訊接口。

5 技術(shù)參數(shù)

1）視頻采集主站采用XJ127型多媒體中心。系統(tǒng)選用的計(jì)算機(jī)應(yīng)為防爆型計(jì)算機(jī)；通信接口可采用網(wǎng)口、串口以及USB等接口；采用彩色液晶屏顯示器；可采用無(wú)線遙控器或本安鍵盤(pán)來(lái)控制。并應(yīng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)、就地、檢修、點(diǎn)動(dòng)控制等。單控制器要能對(duì)工作面以及多條膠帶機(jī)進(jìn)行同時(shí)控制。多媒體中心要能播放清晰電視畫(huà)面；對(duì)動(dòng)態(tài)工控界面進(jìn)行顯示；并播放本地視頻及遠(yuǎn)程視頻。2）膠帶機(jī)電控主站選用KJ161型井下集中控制中心。也應(yīng)用防爆計(jì)算機(jī)來(lái)做主控，并在計(jì)算機(jī)中裝設(shè)亞控組態(tài)軟件。主控應(yīng)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自檢、具備故障語(yǔ)言報(bào)警、顯示位置等功能，并能進(jìn)行強(qiáng)制閉鎖。主控計(jì)算機(jī)要能無(wú)縫連接全礦井監(jiān)控系統(tǒng)，且單控制器也能對(duì)工作面及多條膠帶機(jī)進(jìn)行同時(shí)控制。3）膠帶機(jī)電控分站選用KJD30Z型控制器。采用嵌入式計(jì)算機(jī)作為主控，主控箱內(nèi)輸入、輸出多路，兩沿線輸出多路，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自檢、進(jìn)行故障語(yǔ)言報(bào)警并顯示位置，并在必要時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制閉鎖。計(jì)算機(jī)應(yīng)具備足夠的串行接口，要能無(wú)縫連接全礦井監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，電控分站也應(yīng)具備遠(yuǎn)動(dòng)、就地、檢修、點(diǎn)動(dòng)控制等功能。此外，應(yīng)選用礦井專(zhuān)用攝像儀來(lái)做集控系統(tǒng)攝像儀，并應(yīng)讓供貨方提供膠帶機(jī)主站、分站關(guān)聯(lián)設(shè)備等。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，帶式輸送機(jī)作為礦井的一種重要運(yùn)輸設(shè)備，它在礦井生產(chǎn)中擔(dān)當(dāng)著重要運(yùn)輸任務(wù)，而礦井膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)通常分布較復(fù)雜，有很多部件。要想實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)一致連續(xù)運(yùn)輸，各礦井必須從本礦井實(shí)際情況出發(fā)，重視礦井帶式輸送機(jī)的集中控制系統(tǒng)改造。只有這樣才能更好的保障帶式輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行，才能不斷提高輸送機(jī)運(yùn)輸效率，更好的滿(mǎn)足礦井運(yùn)輸需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張新，楊薛.多級(jí)帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2014（10）：55-57.

作者簡(jiǎn)介：

楊守華（1977-），男，漢族，山東棗莊人，助理工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化控制。