帶式輸送機(jī)最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

白 旺

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

我國(guó)煤礦企業(yè)正處于智能化高速發(fā)展時(shí)期，礦井設(shè)備也朝著高性能、高可靠性、高智能化方向高速更新[1]。井下運(yùn)輸系統(tǒng)的高效運(yùn)行決定著煤礦的開采速度，因此，對(duì)帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以有效提升對(duì)帶式輸送機(jī)的控制性能，保證帶式輸送機(jī)高效低能運(yùn)行[2]。

1 最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

井下帶式輸送機(jī)常年處于低溫、潮濕的環(huán)境中，特殊的環(huán)境就要求在設(shè)計(jì)系統(tǒng)及硬件配置上充分考慮選擇具有煤礦安全標(biāo)志的裝置，保證井下開采設(shè)備安全運(yùn)行。根據(jù)王坪煤礦井下多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的SSJ-800型帶式輸送機(jī)，在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，提出了最優(yōu)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，以提高帶式輸送機(jī)的工作效率[3]。整體控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

綜合井下環(huán)境因素及相關(guān)經(jīng)濟(jì)安全要求，整個(gè)系統(tǒng)采用PLC+PROFIBUS的總線架構(gòu)模式，PROFIBUS是多電機(jī)控制系統(tǒng)及與其他設(shè)備之間的關(guān)鍵數(shù)據(jù)橋梁。PROFIBUS-DP模塊與ET+200模塊通過上位機(jī)編程后，組建成該系統(tǒng)的執(zhí)行模塊。PLC與就地控制系統(tǒng)共同完成系統(tǒng)的基層控制，顯示器能夠顯示該系統(tǒng)各處的參數(shù)情況，安全高效。

2 最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到煤礦井下的特殊性，井下帶式輸送機(jī)采用的主干網(wǎng)為以太網(wǎng)，分支靠現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方式能夠充分發(fā)揮兩種方式的優(yōu)點(diǎn)。帶式輸送機(jī)的電機(jī)啟動(dòng)方式使用泰安力博YNRQD250軟啟動(dòng)系統(tǒng)，控制箱采用上海埃意KXJW6-660S型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型。同時(shí)在系統(tǒng)各處均設(shè)置通訊接口，保證接口能夠收集到來(lái)自巷道的溫度、濕度、工作電流、油溫、膠帶張力等多種信號(hào)，保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全監(jiān)控。最優(yōu)監(jiān)控控制系統(tǒng)的主流程如圖2所示。

圖2 最優(yōu)監(jiān)控控制系統(tǒng)的主流程圖

3 應(yīng)用效果

帶式輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)建成后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每條膠帶之間的連鎖控制（除檢修狀態(tài)），并具有跑偏、欠壓等多層電路保護(hù)功能[4]。在未設(shè)置監(jiān)控集控前，工作人員每天需要對(duì)每條皮帶進(jìn)行手動(dòng)啟停，安設(shè)有監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)后，工作人員只需在顯示器前確定各個(gè)參數(shù)是否正常。相比較之前啟動(dòng)時(shí)大約可節(jié)省2 min，停機(jī)時(shí)可節(jié)省41 min，按照每天增加生產(chǎn)時(shí)間30 min計(jì)算，可提高井下機(jī)電設(shè)備有效開機(jī)率2%，同時(shí)可有效減少皮帶機(jī)啟動(dòng)過程中的空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。根據(jù)王坪礦目前現(xiàn)有8條皮帶機(jī)，每條皮帶機(jī)用3臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每條皮帶機(jī)每天節(jié)約時(shí)間按照0.5 h計(jì)算，全年8條皮帶理論節(jié)約電能為0.5 h/（條·d）×300 d×250 kW/臺(tái)×3臺(tái)×8條=900 000 kWh。