系统集控技术方案

皮带机集中控制技术方案一、设计原则与标准（一）设计标准1、《煤矿安全规程》2011和《煤矿设计规范》2、《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB3836.4-20003、 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-20004、 《矿用一般型电气设备》GB12173-905、 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209-90（二）设计依据1、 设计方案必须根据“***皮带机集中控制技术要求”而作出。2、 系统设备符合张***煤矿生产环境条件，并符合《煤矿安全规程》有关要求。控制系统中主要设备具有国家煤矿质量“MA”标志和煤矿防爆“EX”标志。（三）设计原则1、 控制系统由地面控制中心（已经完成）和井下监控分站组成。***皮带机控制装置直接接入已经形成的集控系统。2、 解决就地控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的缺点。实现就地无人操作，仅设巡检人员。3、 采用分布式控制系统结构，结构合理，信息共享，实现提高指挥效率和生产率，达到减人提效的目的。4、 要求充分满足现场运行和检修要求。5、 必须保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便和修改程序灵活。6、 系统必须具有灵活和可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，人机界面友好。7、 系统应具有自诊断功能，报警时要求使用语音、图像显示等功能实现。8、 系统必须具有实时数据采集、处理及多种显示功能。9、 系统结构要求合理，便于系统的扩展（采用标准工业控制网络）。10、 装置控制核心部分必须采用德国西门子公司生产的S7-300可编程控制器系列产品。二、技术目标1、实现地面集中控制的自动化控制系统体系。***皮带机控制装置直接接入已经形成的集控系统。2、实现地面对井下主煤流皮带机运输的长距离、多点位信息传输和集中监测监控。具有在线监测、分析及完善的保护和报警功能。3、地面控制中心计算机实现系统的生产管理、事故跟踪与处理、打印各种运转日志报表。4、实现在地面控制中心对井下所有控制分站进行远程编程。5、利用皮带保护传感器，实现皮带机及相关设施的集中控制。6、使用通俗易懂的梯形图编程语言。7、采用国际流行的组态软件，动态画面美观，修改灵活，数据保存时间长。历史数据长期保存（3年以上）。8、调度室管理人员可通过汉字显示操作屏操作。实现皮带机巷道沿线语音广播通话和录音。9、井下皮带机系统主要数据可以通过INTERNET网络，在集团公司和所在矿浏览。10、使用光纤对控制系统进行数据的传输。（即地面和井下，分站与分站之间的数据传输）。三、系统概述为了满足全矿井主运系统自动化要求，对***皮带机进行集中控制，共计3条皮带机和1台给煤机。包括：一部溜子、一部皮带、二部皮带。皮带机系统集中控制已经实现，控制单元釆用KXJ0.5-660矿用隔爆网络控制器。在光纤网络结构设计中，为保证新增系统与原系统网络的可靠运行，系统中新增网络（环网）交换机三台，每条皮带机头一台。此次新系统与老系统数据共享，地面交换机将监控计算机接入环网。环形光缆通道则根据井下巷道布置及不重复路线的原则，采用两芯单模光缆单独敷设，保证通讯的环形冗余功能，保证生产的通讯无故障。皮带机主要技术参数序号设备名称长度（米）功率(KW)电压等级（V）启动方式控制方式1一部溜子32660/1140软启动参与2一部皮带628660/1140软启动参与3一部皮带1102660/1140软启动参与4二部尾给煤机660直接启动参与四、主要功能和技术要求1、系统软件系统平台为WindowsXP操作系统，应用软件采用iFIX组态软件，人机界面友好，便于系统程序员修改和维护。（已经实现，需部分组态）控制软件采用西门子公司的STEP7V5.5编程软件。（重新编程）2、 系统容量监控组态软件内部节点为无限点。井下分站控制装置的输入/输出点位能够满足控制系统要求，可采集128（点）x32（分站）个以上的监控点，巡检周期符合行业规定。3、 冗余功能地面控制计算机（工作站）采用双计算机实现冗余控制（即两台计算机同时工作，采集同一组数据），当其中一台计算机出现故障时，另一台计算机继续工作，以防止现场设备数据丢失及控制失控。（已经实现）4、显示功能能实时显示各皮带机、相关设施及所有信号状况，并能方便地进行多画面切换；当井下被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后，给出语音、文字告警提示。（主画面重新修改）（1）工况图显示工况图动态显示整个系统所有皮带机、给煤机运行的工况，以及主要保护、电机电流、煤仓煤位、煤炭产量（需配备相关称重设备）等的有关参数信息。（2）信息图显示实时显示皮带机、给煤机开/停状态和煤仓煤位高度。如皮带机开停状态、检修状态及运行速度，拖动电机电压、电流、开机时间、停机时间等参数。（3）故障及保护显示同时实时显示皮带机和各种保护传感器的工作状态，显示皮带机的故障类型，分站之间通信是否异常等。（4）历史查询电机电流、电机温度、带速、产量和瞬时流量历史趋势图查看、相关数据报表显示和历史数据查询。5、多模式控制方式为了满足日常运行、检修、故障处理等需要，系统具有远程启动、停止、复位和测试功能，并可进行地面远程编程、故障（保护）屏蔽及控制方式转换、给煤机点动操作等功能控制。操作人员可采用不同方式控制各条皮带机的启动和停止。控制方式有两种:（1）地面远程集中控制在这种方式下，操作人员只需在地面控制中心操作键盘或鼠标，控制井下各条皮带机和给煤机的起、停以及故障解除等。并且通过计算机语音系统发布开车提示命令。（2）人工就地控制当日常检修或故障处理以及特殊需要时，操作人员可分别在各条皮带机头通过皮带机自动控制装置控制皮带机的起、停。（3）控制方式变换可以通过地面远程控制中心的控制在各控制模式间进行转换，使得二种控制方式互为备用、互相闭锁，提高系统的可靠性和灵活性。6、后部闭锁功能具有同煤流方向相互闭锁功能，实现逆煤流开，顺煤流停。7、常规保护功能符合煤炭安全规程对皮带机保护的六项措施。系统具有皮带机低速打滑、机头堆煤，满仓，超温洒水，烟雾，滚筒超温，沿线急停和跑偏等多种保护。8、软故障解除远程计算机具有现场故障软解除功能，对于使用中出现的各类故障（非正常动作），可视具体的现场情况予以屏蔽，保证系统的连续运行。9、语音如果出现事故异常，地面主控室通过语音系统给出语音报警提示信号。也可以实现开车前预警提示。10、工业环网由于所监控的设备分布很分散，而且各设备之间的距离相对较远,同时考虑到煤矿井上与井下的电气隔离，因此，在整个控制网络中，对于相对集中的各控制分站间的网络介质采用光纤，利用光信号实现地面、井下各网络（交换机）节点间以及控制站点间信息的可靠传输。地面与井下各个控制分站之间则采用专业百兆网络。对于各分站所监控的相对集中的各设备，其数据信息的传输采用专用的阻燃光纤。可以保证整个系统中通讯信道的稳定可靠。11、扩展功能选择的计算机和系统软件留有备用容量和接口，可以很方便进行扩展（如增加皮带机的保护装置）；分布式系统结构具有良好的扩展（如皮带机随生产的产量的增加，可方便增加皮带机监控分站）。光纤网络（环网可选结构）的总线式结构可以方便的将需要增加的网络交换机节点接入已有网络体系，避免新增系统设备对现有系统结构的破坏。交换机节点的设置，可以方便的将新增的设备融入就近的节点，而不需要变动已有的网络结构。五、设备明细表序号名称型号数量单位备注一部溜子 L=32米1矿用隔爆兼本安可编程控制箱KXJ0.5/6601台2矿用本安按钮箱CXH241台3矿用隔爆型光电网络交换机KJJ1321台100M交换机，支持环网4矿用语音通话报警装置KTT31台5语音报警装置RF-YUYIN1台6堆煤传感器GUJ201只7拉线急停KHL1-0.1/241只塑套8钢丝绳MHYVRP5*2*16/0.240米9矿用阻燃十芯屏蔽电缆20米10矿用阻燃四芯屏蔽电缆MHYVRPl*4*16/0.2100米11矿用阻燃单模光缆MGXTSV-4B10米

12 扩音电话电缆 MHYVRP2*2*16/0.2 50米一部皮带机L=628米1矿用隔爆兼本安可编程控制箱KXJ0.5/6601台2矿用本安按钮箱CXH241台2矿用隔爆型光电网络交换机KJJ1321台100M交换机，支持环网4矿用语音通话报警装置KTT37台5语音报警装置RF-YUYIN1台6速度传感器GSG81台7堆煤传感器GUJ201只8烟雾传感器GQQ11只9温度传感器GWB401只10跑偏传感器GEJ704只11拉线急停KHL1-0.1/247只具有地址编码12钢丝绳700米塑套13电磁阀（不含管路）DFB-20/51只14矿用阻燃十芯屏蔽电缆MHYVRP5*2*16/0.2750米15矿用阻燃四芯屏蔽电缆MHYVRP1*4*16/0.2200米16矿用阻燃单模光缆MGXTSV-4B100米17扩音电话电缆MHYVRP2*2*16/0.2750米二部皮带机L=1102米1矿用隔爆兼本安可编程控制箱KXJ0.5/6601台2矿用本安按钮箱CXH241台3矿用隔爆型低压电缆接线盒BHD8-5/127-14G1台2矿用隔爆型光电网络交换机KJJ1321台100M交换机，支持环网3矿用语音通话报警装置KTT311台4语音报警装置RF-YUYIN1台5速度传感器GSG81台6堆煤传感器GUJ201只7烟雾传感器GQQ11只8温度传感器GWB401只9跑偏传感器GEJ706只10拉线急停KHL1-0.1/2411