• 概? ????述

煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，因此他的集中控制十分重要，需要安全、可靠。**煤礦地面生產(chǎn)設(shè)備較少，工藝比較簡單，因此，我們本著科學(xué)、高效、安全、節(jié)約的原則設(shè)計(jì)它的地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)。通過該集控系統(tǒng)，可以方便的對整個(gè)地面生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，遠(yuǎn)程控制設(shè)備的開停，監(jiān)測電流、稱重等各種參數(shù)，滿足現(xiàn)代化礦井追求技術(shù)先進(jìn)，安全生產(chǎn)，加強(qiáng)生產(chǎn)管理的需要。

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• 生產(chǎn)工藝流程

地面生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)備主要主要包括101毛煤帶式輸送機(jī)、102毛煤帶式輸送機(jī)、圓振動(dòng)篩、選矸帶式輸送機(jī)、破碎機(jī)、塊煤帶式輸送機(jī)、末混煤帶式輸送機(jī)這七臺主生產(chǎn)設(shè)備，以及除鐵器、電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器、電液動(dòng)扇形閘門、空壓機(jī)等輔助設(shè)備。生產(chǎn)流程如下圖：

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流程圖待修改

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101毛煤皮帶

102毛煤皮帶

圓振動(dòng)篩

選矸皮帶機(jī)

末混煤皮帶機(jī)

破碎機(jī)

塊煤皮帶機(jī)

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• 控制方案

1、工作原理

系統(tǒng)使用PLC作為主控單元，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一采集、處理和記錄，對設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。采用自動(dòng)控制、軟手動(dòng)操作、檢修操作三種操作方式相結(jié)合的手段，使設(shè)備操作更方便，更靈活。同時(shí)，將所有設(shè)備的保護(hù)裝置統(tǒng)一納入該集控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集各種保護(hù)信號，做出快速反應(yīng)。并通過上位計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄和打印，真正實(shí)現(xiàn)了地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中監(jiān)視、控制，使生產(chǎn)更合理、更科學(xué)，保證礦井安全生產(chǎn)。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下：

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2、系統(tǒng)組成

地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)主要由集中操作臺、PLC控制柜、上位工控計(jì)算機(jī)、組態(tài)王軟件、通訊單元、皮帶機(jī)保護(hù)裝置及電流等模擬量傳感器組成。

(1) 下位機(jī)采用德國西門子S7-300PLC，功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便，適應(yīng)煤礦這種粉塵大、噪聲高、震動(dòng)強(qiáng)、干擾強(qiáng)的場合。PLC負(fù)責(zé)對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一采集、處理和記錄，對設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。同時(shí)，實(shí)時(shí)采集各種保護(hù)信號，做出快速反應(yīng)。

(2) 上位機(jī)使用兩臺研華工控機(jī)，一臺操作員站，一臺工程師站，雙機(jī)熱備。用亞控組態(tài)王6.5組態(tài)軟件完成主畫面與分畫面的設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)模擬圖、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視（啟、停）、操作信息界面、故障報(bào)警界面、模擬量曲線界面、累計(jì)報(bào)表等。

(3) 上位計(jì)算機(jī)與下位機(jī)PLC采用Profibus總線通訊，實(shí)現(xiàn)分布式控制。Profibus總線傳輸速度快、可靠性高、開放性好、抗干擾能力強(qiáng)，安裝、調(diào)試方便，提高了生產(chǎn)效率和管理水平。這種網(wǎng)絡(luò)體系具有較高的性能價(jià)格比，擴(kuò)展性非常強(qiáng)，從而為實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供保證。同時(shí)，PLC上位機(jī)可作為礦管理信息系統(tǒng)的一個(gè)子網(wǎng)，通過交換機(jī)與礦井整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連，共享信息資源。

(4) 就地控制箱可以就地操作設(shè)備的起停，部分設(shè)備的就地操作箱安裝有聲光告警裝置，實(shí)現(xiàn)開機(jī)前的聲光預(yù)警。系統(tǒng)設(shè)置急停功能，以防有故障發(fā)生時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

(5) 采用電流互感器與電流變送器，由上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測破碎機(jī)等大功率設(shè)備的工作電流，以便掌握主要設(shè)備的負(fù)荷及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

(6) 煤倉采用雷達(dá)料位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測煤位，并同時(shí)上傳給地面PLC主站，在上位機(jī)中實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前煤位狀況。

3、系統(tǒng)的主要監(jiān)控設(shè)備

根據(jù)地面生產(chǎn)工藝有關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合煤礦實(shí)際情況與以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本方案將對下列主運(yùn)輸設(shè)備以及輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控：

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序號	名稱	編號	功率（KW）	單位	數(shù)? 量	監(jiān)? 控? 內(nèi)? 容
1	101毛煤帶式輸送機(jī)	?	22	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測
2	102毛煤帶式輸送機(jī)	?	45	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測
3	圓振動(dòng)篩	?	11	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
4	選矸帶式輸送機(jī)	?	4	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
5	雙齒輥破碎機(jī)	?	75	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測
6	塊煤帶式輸送機(jī)	?	15	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
7	末混煤帶式輸送機(jī)	?	37	套	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測
8	電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器	?	1.5	臺	8	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
9	電液動(dòng)扇形閘門	?	2.2	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
10	除鐵器	?	3	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
11	電熱式硫化器	?	5.75	臺	3	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
12	空壓機(jī)	?	7.5	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
13	脈沖袋式除塵器	?	7.5	臺	1	設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息
14	?	?	?	?	?	?

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4、控制功能描述

**煤礦地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)的操作分為上位機(jī)集中操作與就地檢修操作二種方式:

(1)集中操作方式

集中操作方式由上位機(jī)操作。各設(shè)備的控制順序依生產(chǎn)工藝要求，按逆煤流方向順序啟車，順煤流方向依次延時(shí)停車原則進(jìn)行控制。集中操作又包括三種方式：集控自動(dòng)、集控聯(lián)鎖、集控單機(jī)。其具體含義解釋如下表：

???????????????? 集控操作方式功能一覽表

序號	控? 制 方 式	控???? 制????? 性????? 能????? 描????? 述
1	集控自動(dòng)	上位機(jī)選擇集控自動(dòng)方式，通過集控起動(dòng)按鈕、集控停止按鈕按被控設(shè)備一工藝流程逆煤流開車、順煤流停車順序自動(dòng)控制設(shè)備的啟停，啟停時(shí)間按工藝要求由PLC設(shè)定。
2	集控聯(lián)鎖	上位機(jī)選擇集控聯(lián)鎖方式，各被控設(shè)備的起停有相應(yīng)的閉鎖關(guān)系，操作通過集中操作臺相應(yīng)啟、停按鈕完成，操作時(shí)間間隔由操作員掌握。
3	集控單機(jī)	上位機(jī)選擇集控單機(jī)方式，操作員通過上位機(jī)相應(yīng)按鈕可實(shí)現(xiàn)“一對一”啟停設(shè)備，設(shè)備之間無閉鎖關(guān)系，方便單機(jī)啟停。

集控方式下，控制系統(tǒng)對其自身及被控設(shè)備等的任一異常狀況都應(yīng)有相應(yīng)的報(bào)警信息。

(2)就地檢修操作方式

就地操作方式由現(xiàn)場就地控制箱實(shí)現(xiàn)，就地操作箱上安裝有就地控制按鈕與控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)就地操作。

(3)控制系統(tǒng)的啟車信號

采用控制臺與各生產(chǎn)崗位應(yīng)答制，即在集控啟車前由控制臺向各崗位發(fā)出啟車信號，待各崗位巡檢人員應(yīng)答后，方可由集控臺司機(jī)發(fā)出啟車命令。

(4)集控工作時(shí)的急停

系統(tǒng)在集控工作狀態(tài)下出現(xiàn)緊急事故時(shí)，可點(diǎn)擊上位機(jī)中的急停按鈕，即可迅速可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的立即停車，并發(fā)出告警。

(5)皮帶機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)的停機(jī)

當(dāng)皮帶機(jī)保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作，立即停止相應(yīng)設(shè)備及其以上設(shè)備，并在上位機(jī)顯示報(bào)警狀態(tài)。

5、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選型

本方案嚴(yán)格按照國家有關(guān)安全、環(huán)保等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所有設(shè)備及附屬部件都成熟、可靠，適應(yīng)煤礦使用。本系統(tǒng)涉及的零部件，嚴(yán)格遵循質(zhì)量可靠，性能優(yōu)良，盡最大限度的保證較高性能價(jià)格比的原則設(shè)計(jì)、選型，以保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與可靠性。

本系統(tǒng)主要元器件一覽表如下：

序號	名 　　　稱	規(guī)? 格、型 號	單位	數(shù)量	備????? 注
1	集中操作臺	750X1800X900	臺	1	非標(biāo)
2	PLC控制柜	2200X800X600	臺	1	?
3	PLC	S7-300	套	1	德國西門子原裝
4	通訊單元	模塊及通訊電纜	套	1	德國西門子原裝
5	組態(tài)軟件	組態(tài)王6.5	套	2	?
6	工控機(jī)	研華 IPC-610	臺	2	?
7	液晶顯示器	三星T260 26英寸	臺	2	?
8	針式打印機(jī)	EPSON 1600k3h	臺	1	?
9	激光打印機(jī)	HP LaserJet 5200LX	臺	1	?
10	UPS	APC SUA3000RMIU ?	臺	1	?
11	就地箱	JDX-1	臺	10	帶聲光報(bào)警
12	就地箱	JDX-2	臺	8	不帶聲光報(bào)警
13	椅子	電腦椅	把	2	?

• 　低壓配電

地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)配備3臺GGD型低壓配電柜，分別為：GGD-1、GGD-2、GGD-3。

配電柜GGD-1驅(qū)動(dòng)101毛煤帶式輸送機(jī)、102毛煤帶式輸送機(jī)、圓振動(dòng)篩、選矸帶式輸送機(jī)、塊煤帶式輸送機(jī)、末混煤帶式輸送機(jī)。

配電柜GGD-2驅(qū)動(dòng)破碎機(jī)。

配電柜GGD-3驅(qū)動(dòng)電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器、電液動(dòng)扇形閘門以及除鐵器等設(shè)備。

配電柜參數(shù)如下：

序號	名 　　　稱	規(guī)? 格、型 號	單位	數(shù)量	備????? 注
1	1#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件
2	2#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件
3	3#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件

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五、? 設(shè)備安裝及調(diào)試

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設(shè)備出廠前，在本公司須進(jìn)行模擬試驗(yàn)，滿足要求后運(yùn)至現(xiàn)場安裝，安裝時(shí)本方免費(fèi)指導(dǎo)系統(tǒng)安裝，免費(fèi)進(jìn)行操作人員技術(shù)培訓(xùn)，直到順利投入使用。

六、? 技術(shù)保證及服務(wù)

我方技術(shù)人員具有豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，多年來一直從事煤礦、熱電、化工及其它行業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)、自控產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，現(xiàn)場維修人員具有較強(qiáng)的解決與處理問題的能力，完全可以滿足現(xiàn)場設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。

系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)一年內(nèi)，非人為故障我方將免費(fèi)對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。使用時(shí)出現(xiàn)故障，我方將于2小時(shí)內(nèi)給予答復(fù)，并在24小時(shí)內(nèi)派人趕到現(xiàn)場進(jìn)行處理；超過保修期限，我方將長期跟蹤設(shè)備（系統(tǒng)）的運(yùn)行情況，及時(shí)解決問題，優(yōu)先保證系統(tǒng)的備件供應(yīng)，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

七、? 設(shè)備包裝及運(yùn)輸

我方提供的設(shè)備部件，均遵照有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)備包裝技術(shù)要求進(jìn)行。箱內(nèi)設(shè)備采取防雨，防潮，防振動(dòng)措施，以適應(yīng)遠(yuǎn)途路上運(yùn)輸。

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