煤矿自动化(培训)

一、矿井生产自动化系统
1.采煤工作面监控系统
至下一个交换机
以太网交换机
工程师站/操作员站
地面设备完成集中控制及监视显示
主控制器
10.00
主控制器
井下设备完成现场就地控制及皮带控制保护
东一采区115工作面控制器东一采区115工作面顺槽控 东一采区下Leabharlann Baidu胶带控制器 制器
东大巷运输胶带机控制器— 双Linie卡
（2）监控内容：设备开停状态、故障状态、皮带保护信号（跑偏、打滑、 撕裂、堆煤、闭锁等）、电机电流、电压、电机三相定子绕组温度等；
（3）解决方案：井下胶带运输监控系统2种控制方案；一种是采用专门控 制系统，Promos、KTC101等，胶带综合保护装置；另一种是采用PLC控 制系统，配置跑偏、打滑、堆煤、撕裂、拉绳开关等传感器等。
煤矿综合自动化系统讲座
总纲要
煤矿主要生产工艺
➢ 煤矿生产系统、安全系统 ➢业务需求
煤矿综合自动化系统
➢基本概念 ➢建设内容 ➢关键技术 ➢自动化、信息化、数字化比较
煤矿综合自动化系统解决方案
➢生产自动化 ➢安全监控 ➢安全生产管理辅助系统
第三部分
煤矿综合自动化系统解决方案
一、矿井生产自动化系统
10.04
10.03
10.02
专用Linie电缆
专用Linie电缆
专用Linie电缆
中一采区201工作面控制器中一采区201工作面顺槽控制
中一采区运输机控制器
器
10.07
10.06
10.05
专用Linie电缆
专用Linie电缆
专用Linie电缆
RS485、以太网接口；ModBus/OPC
10.01
专用Linie电缆
一、矿井生产自动化系统
3.提升监控系统
主要提升机监控系统，对于有些矿斜井提升采用胶带运输机。
（1）主要设备：提升机及变频控制设备等；
（2）监控内容：提升/下放信号、速度及开车准备状态、故障状态、主回 路高低压供电开关状态、电机电流、欠压、过速等信号；
（3）解决方案： 采用 PLC（一般为西门子S7-300）。上述信号通过硬 结线接至PLC柜接线端子排。 PLC配置以太网通讯模块，通过TCP/IP工业以太网协议，RJ45接口与上 位监控计算机和矿井调度网络连接。在矿调度中心能实时监测提升机运行 状态，及设备综合保护参数；并能确定提升物料、上下人员的情况。提升 机房配置后台工作计算机，监测提升机运行状态及状态参数。
解决煤炭生产与辅助生产系统的自动控制，能够实现在地面调度中心监测一 线生产工艺数据及设备运行状态，为矿井安全生产提供设备保障；能够实现 远程控制，减少危险场所投入人员，增强矿井安全生产能力。
主要生产环节：采煤、掘进、运输、提升、洗选、计量； 辅助生产环节：通风、排水、压风、供电； 其他环节：供热、日用消防及给排水、水处理。
一、矿井生产自动化系统
4.井下主排水监控系统
一、矿井生产自动化系统
4.井下主排水监控系统
遥信：系统具有通讯接口功能，系统与调度中心监控主机通讯，传送 数据，交换信息； 遥测：可在矿调度中心，对泵房设备运行状态实时在线监控，实时监 测、检测水仓水位、水泵出水压力、出水流量、电机温度等状态参数， 能够监测中央变电所高低压开关柜电气参数，如电压、电流、无功功 率、有功功率等； 遥控：在调度中心监控主机能够实时显示水位、流量、压力、温度、 电流、电压等参数，超限报警，故障画面自动弹出，故障点自动闪烁。 具有故障记录，历史数据查询等功能。能够远程操作水泵启停，实现 无人值守。
一、矿井生产自动化系统
1.采煤工作面监控系统
（1）主要设备：采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机、顺槽胶带机； 其他还有乳化液泵、清水泵、液压支架。 （2）监控内容：采煤机的牵引速度、方向、位置、电机电流、电压、电 机温度、缺水监测；液压支架的工作状况；监测泵站的工作状态、参数、 故障信息；监测刮板机、转载机、破碎机运行状态及相关参数；监测被 控电机工作电压，电流，温度，运行状态，故障状态；移动变电站电力 参数。 （3）解决方案：采煤工作面监控系统由专门产品，如Promos控制系统、 KTC101等。
一、矿井生产自动化系统
1.采煤工作面监控系统
实现与矿调度中心通讯，实现数据上传；在调度中心监控站画面显示工 作面生产工艺过程；可以实现工作面前后刮板输送机、破碎机、转载机 及泵站设备顺序启停、闭锁控制功能。
一、矿井生产自动化系统
2.井下胶带运输监控系统
（1）主要设备：采区胶带运输机、大巷胶带运输机等；
一、矿井生产自动化系统
5.主通风机监控系统
（1）主要设备：主通风机（主扇）、风门绞车等；
（2）监控内容：通风机出口温度、通风机轴承温度、风速、全压、静 压、动压、电流、效率、功率、电机温度及风流量。
（3）解决方案： 配置一台风机在线监测仪一套PLC控制系统。风机在 线监测仪配置相应的数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块来实现 风道风量、负压等参数信息采集和实现风机的自动化控制。风机在线监 测仪通过通讯接口（一般RS485）与PLC实时通讯，完成之间的控制信 息的交换。 风机PLC控制系统配置工业以太网通讯接口，接入矿井综合自动化系统 的井下光纤工业以太环网上。在矿井生产调度指挥中心可观察到通风机 房监控系统中的各种参数和运行状态。通讯协议采用TCP/IP协议。
一、矿井生产自动化系统
3.提升监控系统
一、矿井生产自动化系统
4.井下主排水监控系统
（1）主要设备：主排水泵、电动闸阀、电磁阀等；
（2）监控内容：工作状态、电机电流、电压、电机温度、出口压力、流量、 水仓水位、电动闸阀全开全关状态及阀位值等；
（3）解决方案： 采用PLC控制，外设流量、压力、水位等传感器监测水量 参数，通过硬接线接入PLC，4~20mA 模拟量信号；现场开关量信号通过硬 接线接至PLC。 PLC配置以太网模块，实现PLC与工业以太网通讯；在井下中央泵房设置工 业以太网交换机，通过井下光纤环网，实现数据传输，能够在矿调度中心实 现水泵遥测、遥信、遥控“三遥”功能。
一、矿井生产自动化系统
2.井下胶带运输监控系统
1）通讯接口：RS485、RJ45； 2）通讯协议： ModBus、OPC、 TCP/IP。
一、矿井生产自动化系统
2.井下胶带运输监控系统
（1）胶带输送机之间连锁，实现正常顺序起、停控制，即逆煤流 起车、顺煤流停车；
（2）设有胶带保护装置，实现故障自动停车、声响报警； （3）系统能够矿综合自动化联网； （4）在矿调度中心，能够实时采集设备运行状态及参数等，并 能完成远程控制； （5）具有沿线语音通讯和急停闭锁功能。