皮带机集控系统在我矿的首次试用及安装

皮带机集控系统在我矿的首次试用及安装作者：曲志学
来源：《科技创新导报》 2015年第13期
曲志学
(安徽省颍上县淮南矿业集团谢桥煤矿保运队安徽阜阳 236221)
摘要：谢桥煤矿二水平运煤系统-720m转载巷胶带机、-720～-815m轨道下山下运胶带机、-720～-815m轨道下山下平胶带机、-815m煤仓上口胶带机设计初期为了检验皮带机集控系统的应用效果，采用了集中控制皮带电控系统采用地面、就地、井下和检修等综合结构，皮带机由
控制箱和控制台及保护装置构成，实现胶带机的控制和保护功能；同时预留工业以太网通讯接口，可与地面上位机连接，实现对胶带机的集中控制，该控制自实施以来，真正实现了地面集
中控制、井下分站控制和皮带机就地检修等三种方式，起到了减人提效的作用，并最终推广至
全矿主运系统的20条皮带机应用。

关键词：皮带机集控保护功能控制
中图分类号：TD44
文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2015)05(a)-0079-01
1 总体目标
皮带电控系统采用全分布式集散型系统结构，皮带机由控制箱和控制台及必须的几大保护
组成，实现胶带机的开启和各种自动保护功能；同时预留工业以太网通讯接口，可直接与地面
上位机连接，实现对胶带机的集中控制，最终实现井下无人操作。

2 技术要求
(1)在皮带机机头地点安装PLC（AB）控制箱和操作台，控制箱采用矿用本安型嵌入式工业
控制计算机（PLC）。

利用控制箱对皮带机进行控制，可实现胶带机的开启、停止、以及故障预警、急停等控制功能，同时具备完善的各种皮带机保护和无线通信信号联络功能。

(2)控制箱具有完善的矿震、抗干扰等防爆功能，以适应井下恶劣的生产环境。

(3)控制箱具有完善的皮带各种保护系统，在控制箱上可动画显示，各胶带电机的开停状态，速度、电流、给煤机运行及各类保护状态指示等信号。

(4)控制台上装有27台嵌入式工业计算机，在嵌入式工业计算机上具人机综合界面，具有
实时报警监视、安全确认机制和数据记录功能，故障自诊断等先进功能，可显示各胶带机跑偏、烟雾、纵撕、超温、闭锁、打滑、堆煤、洒水、皮带速度、张力故障、松闸故障、电机故障等
系统运行参数及故障信号。

(5)实时监控皮带机运行状态和各类数据，并能够显示实时电流、电机功率、皮带机速度和跑偏故障对位、拉线对位，同时也可实现历史曲线及故障查询。

(6)该系统具备多种操作方式。

控制方式有地面集控和井下集控自动、集控手动、就地自动、就地手动、就地检修、闭锁等方式，系统操作灵活防爆、可靠性强、维护简单。

(7)对设备出现故障和参数对比模拟的异常实时报警，并进行语音提示。

一般故障只报警，现场非正常停车或严重故障时，系统将自动停车，同时故障设备及其前级皮带机紧急停车，前
级皮带机顺煤流延时闭锁停车。

(8)运行中对电机的电流进行实时检测分析，当发生电流超额定值是或突变时语音报警及画面突变，严重时停机，实现电机绕组、轴承等温度和振动情况的在线实时检测功能。

(9)启动设备前发出10s预警信号（时间可调），经延时后，若现场均满足启动条件，设备按顺序自动启动。

同时，系统给后（连锁设备）方皮带机头发信号，通知其启动或停车。

(10)系统在性能上具有良好的综合防爆性能及抗干扰性、抗湿热性，以适应井下恶劣现场
条件。

(11)胶带运输机每隔50m设启动语音信箱，该语音信箱内置蓄电池，具备断电后12h通话
功能，设备启动前发出预警信号。

(12)皮带机安装了各类保护系统：保护系统与整个电控系统通过光纤有机结合，每个自动
保护系统动作均有停车和报警两种功能。

3 具体设计
胶带机头设置具有嵌入式主控制器的微机监控台及PLC控制柜。

此设备可实现对胶带机的
手动控制和自动控制；此外在胶带机机头还装有自动感应烟雾、堆煤、洒水、超温、速度等各
类保护传感器。

胶带机沿线每隔50m安装一台语音信号装置，在沿线的适当位置安装跑偏及纵
撕传感器。

监控对象：各胶带机各种保护信号，即打滑、跑偏、堆煤、洒水、超速、烟雾、急停闭锁、纵撕信号、温度、张力下降保护等、主电机的开停、制动闸的状态；前方设备的联锁；主电机
的故障状态；急停闭锁的动作地点，以及主机电流和各部分温度、控制信号。

并均在地面可以
直接显示、调阅、存档。

4 系统技术性能
4.1 工作方式
系统具有远控、就地自动、就地手动,就地检修及集中控制5种工作方式。

(1)远控：系统具备接收来自地面集控室主站的开车和停止指令，自动或手动的按顺序启动、运行、闭锁与保护、停车等过程的控制。

(2)就地自动：井下控制台将工作方式旋钮设置为就地控制时，则胶带机（设备）的起停直接由微机控制箱控制，该电控箱不在接受地面集控室内主站控制室监控主站的遥控，即不接受
地面集控室的控制命令，但仍将井下各皮带机的各种状态及保护信号传给地面集控室；这样集
控室仍可监测该分站。

(3)就地手动：控制箱将工作方式设置为就地手动控制时，则胶带机（设备）的起停直接由控制台上的起停开关进行控制，该控制箱不受主站控制室监控主站的控制。

但沿线闭锁开关仍
起作用。

(4)就地检修：控制台将工作方式设置为就地检修控制时，则胶带机（设备）的起停直接由微机控制箱控制，该控制箱不在接受地面集控室主站的遥控，即不接受地面集中控制室的控制
命令，但仍将井下皮带机的各种状态及保护信号传给地面集中控制室；这样集控室仍可监测该
分站。

但除沿线闭锁以外的各种保护都将不起作用。

(5)集控功能：主机具有控制4条皮带机的启停及相关工作状态显示功能。

4.2 控制功能
(1)启动：接到开车命令后，首先进行语音预警（60s，时间可调），预警结束后松闸、然
后分时启动主电机，系统将自动控制皮带运行。

(2)停车：接到停车命令后，若有给煤机首先停给煤机，系统将皮带上煤拉空后，（如是CST等软起设备时）停司服电机、停主电机。

(3)紧急制动：接到紧急紧急制动或出现停车保护故障指令后立即停车，当速度低于
1.0m/s时，制动闸停止运行。

(4)联机控制：与系统内皮带机根据长度、速度等情况设定延时时间等，系统自动联机运行。

4.3 检测与保护
急停闭锁开关、GEJ智能跑偏保护、速度检测、打滑、超速保护、堆煤检测、烟雾检测、
温度检测、洒水控制装置、胶带纵向撕裂保护、ZHJ—I张力下降保护。

4.4 显示
各分站上动态显示胶带电机电流及温度（三绕阻、前后端轴承）的运行参数，闸状态指示等。

4.5 组网
各分站可通过工业以太环网或RS485与地面主站进行通讯。

5 结语
该系统在调试初期，效果良好，达到了人员精简、降低事故率的效果。

参考文献
[1] 于瑞玲,杨立才.机械动力参数的微机自动测试系统[J].机电一体化，2002(2):40-42.
[2] 刘光伟.变电所综合自动化系统应用分析[J].科技资讯,2010(8):124.。