梁宝寺胶带输送机电控系统技术方案

山东梁宝寺能源有限公司煤矿胶带机集控系统

技

术

方

案

天地（常州）自动化股份有限公司

煤炭科学研究总院常州自动化研究院

2010年3月

目录

一、概述 (3)

1、自动化控制的优点 (3)

2、我们的产品优势分析 (3)

二、系统优势、性能及特点 (5)

1、系统优势 (5)

2、系统性能 (6)

3、系统特点 (7)

4、控制软件特点 (8)

三、方案设计 (9)

1、梁宝寺能源公司煤矿胶带机电控系统技术要求及具体参数 (9)

2、系统搭接关系图 (9)

3、设计原则及标准 (9)

4、具体设计 (11)

四、系统主要设备简介 (15)

1、KJD30Z矿用本安型工业控制计算机 (15)

2、KDK8矿用多功能控制驱动器 (16)

3、KDK9多功能控制驱动器 (18)

4、KCC2-2总线式通用I/O接口 (19)

5、KCC2-5总线式通用I/O接口 (20)

6、各类保护传感器 (21)

五、地面集控主站（工控机）——部分图形界面展示 (23)

井下胶带机电控系统技术方案

一、概述

1、自动化控制的优点

高产、优质、安全、节能、省力，减少岗位人员，最终达到降低成本，提高劳动生产率以获取最大利润是当今煤炭企业在竞争中生存的基础，煤矿要发展、要生存，必须走高产、高效、实现矿井自动化之路，通过自动化建设实现减员增效、降低成本，提高劳动生产率，而胶带运输系统的自动化控制是煤矿自动化的主要部分。

实现胶带运输系统的自动化控制：

第一、高可靠性的传感器可以保证煤矿的安全生产，防止胶带打滑、冒烟、纵撕等重大机电事故及人身事故的发生，改善工作环境，提高劳动生产率。

第二、具有高智能性、高可靠性和操作简单的主控制器的应用可大量减少相应的岗位人员，减少工资投入，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，减少事故发生，变发生事故后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率。

第三、可通过皮带的顺序控制，减少皮带空转，提高有效的开机率，减少无功电耗，降低成本。

第四、可有效的保护胶带运输机，延长胶带的使用寿命，减少事故停机时间，提高运输能力，增加出煤量。

2、我们的产品优势分析

我公司是国内最早进行计算机监控技术研究的单位之一。1983年，我国第一套煤矿计算机监控系统——阳泉三矿二号井胶带运输计算机监控系统，通过部级鉴定并获山西省科研成果二等奖。在此基础上，我们不断跟踪国际最新技术发展，开发了一系列具有国际先进水平的胶带机监控产品，始终保持该领域的国际先进水

平，其中“KJD2型胶带输送机监控系统”获煤炭部科技进步二等奖，“KJ2002型胶带机微机防爆电控成套装置”获国家科技进步三等奖、能源部科技进步二等奖，“KJ2019矿用经济型胶带输送机电控成套装置”获煤炭部科技进步三等奖。

随着现场总线技术和计算机技术的飞速发展，我们将CAN总线与嵌入式工业计算机应用于煤矿井下，利用现场总线、计算机控制技术、网络技术、工业电视技术和传感器技术，开发出了新一代胶带机控制系统。该系统使得胶带机的控制、保护以及检测功能更加丰富完善，并且具有彩色大屏幕动态图形显示，故障自诊断等先进功能，实现了胶带机的全过程自动化无人值守控制，为煤矿的安全高产打下了坚实的基础。

CAN总线式胶带机控制系统可实现多条胶带机或设备的集中控制和监测，安装调试非常简单方便（均为接插式安装），可靠性高、维护量少，无须编程及专业人员指导。完全避免了以往胶带机控制系统使用复杂难以掌握的缺点。

2.1 高可靠性、简单方便的安装调试源于高效能的CAN总线。

CAN总线是国际化标准总线，由此建立的监控通信接口协议，有利于各生产设备的集中监控，遵守该通信接口协议的任何设备能透明接入监控中心。CAN总线具有如下特点：

（1）可靠性：CAN突出的差错检验机理，具有5种错误检测、出错标定和故障界定；CAN传输信号为短帧结构，因而传输时间短，受干扰概率低。这些保证了出错率极低。另外，CAN节点在严重错误的情况下，具有自动关闭输出的功能，以使总线上其它节点的操作不受其影响，因此，CAN具有高可靠性；

（2）实时性：CAN的传输信号采用短帧结构（有效数据最多为8个字节），和带优先级的CS-MA/CA通信介质访问控制方式，对高优先级的通信请求来说，

在1Mbps通信速率时，最长的等待时间为0.15ms，完全可以满足现场控制的实时性要求；

（3）开放性：CAN总线是一种架构开放、广播式的新一代网络通信协议；

正是因为我们充分利用了CAN总线的高通信速率、高可靠性、连接方便、通讯协议简单等优点，才使得我们的系统非常适用于煤矿井下具有复杂恶劣环境的总线式自动化控制系统。

2.2 稳定可靠操作简单的嵌入式工业控制计算机及智能I/O设备

（1）嵌入式综合监控主机

嵌入式综合监控主机是由采用嵌入式技术构成的通用的控制器硬件环境和一个专用的应用软件所组成的整体。在硬件、软件两方面保证了系统的稳定性和可靠性。

采用嵌入式计算机为管理控制核心，以WINDOWS CE为通用软件平台，可完成非常复杂的功能；存储介质采用电子硬盘，由于没有机械式硬盘的转动部分，使系统更加稳定可靠，加上先进的flash技术，更使电子盘的使用寿命长达10年；设备显示采用12.1”TFT彩色液晶显示器，操作界面简单方便，显示内容丰富；多类型端口配置，使得系统组网灵活，便于组成全矿井综合自动化系统。

（2）智能IO设备

智能IO设备安装简单方便，功能丰富，具有开关量与模拟量的输入输出功能，其通过CAN总线与主控制器进行实时通讯。

二、系统优势、性能及特点

1、系统优势

（1）以嵌入式计算机技术、现场总线技术为核心的，集现代分布控制技术、网络