煤矿皮带机集控系统设计方案

煤矿皮带机集控系统

设

计

案

矿用胶带机远程集控综合保护系统

一、胶带输送机远程集控综合保护系统概述

为了提高皮带运行的安全可靠性，减少经济损失，满足《煤矿安全规程》要求，我们研制了一套技术先进、工作可靠率高的矿用胶带输送机远程集控综合保护系统。

本系统是根据煤矿井下工作状态，针对矿用皮带机设计的一种高性能低价格的微机远程集控综合保护系统，使电能的损耗和设备无效磨损的损失降至最低。它以进口PLC作为监控系统的核心主控单元，从根本上提高了系统的工作可靠性及使用寿命。通过现场编程可适应皮带机的各种运行工况，可实现皮带机打滑、超温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾、力、电机电流、电机等基本保护。同时数字显示皮带机的带速，每台电机的电流、每台电机的温度，并以语音式实时报出。该系统同时配有总线接口，通过485通讯协议可以便的与上位机或其他皮带机之间实现数据通信，以实现多台皮带机的集中控制并能和全矿井监控系统联网运行。

二、系统结构框图：

三、系统实现的功能

1、具有一般起停、软控起停、下运起停等多种起停式和自动紧等控制功能。更能根据客户的不同工艺要求通过系统程序的设定来实现不同的起停式。

2、具有跑偏保护、速度检测，纵向撕裂保护、打滑和超速保护。沿线急停闭锁和故障位置检测、堆煤检测、动力设备温度检测、驱动滚筒的表面温度检测、烟雾检测、自动洒水灭火、电机电流和开关故障检测、胶带紧力检测、连续煤仓煤位检测等检测保护功能。

3、具有胶带各电机开关量状态显示，速度、煤位、温度等模拟量显示功能。

4、具有对二级跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号的显示和报警功能；

5、保护功能

当皮带撕裂时，系统立即切断电机电源，使皮带机停机。同时在皮带沿线用电铃报警，在地面监控站显示撕裂曲线并发出报警信号。

6、显示功能

通过线缆将信号传至地面监控站，显示撕裂曲线，显示事件发生的时间，显示裂缝状态。

7、打印功能

打印显示器发生事件时的一切容。

8、入网功能

配有和矿井自动化综合监控系统组网的以太网接口，可以作为综合自动化的子系统。

9、扩展功能

程序控制器留有备用容量和接口，可以很便地进行扩展。

四、系统特点

·功能强大：PLC强大的编程功能，据胶带不同工艺特点实现检测、报警和控制功能。

·性能可靠：采用高性能的西门子PLC，使系统可靠性及抗干扰能力得到保证。·配套齐全：可以配接各种传感器；可与语音通讯装置配套使用。

·使用灵活：同一个控制器既可以用天单条皮带控制，也可以用于多条皮带集中控制。

·维护简单：跑偏和闭锁具有编码功能，可准确判断故障位置。

五、系统产品技术指标

5..1 隔爆兼本安PLC控制器主机

矿用隔爆兼本安型可编程控制装置（以下简称控制装置），适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸的危险场所，用作井下各种被控设备的控制装置，更适用于矿井胶带输送机的自动控制及监控。控制装置具有输入/输出点数扩展，采用不同的模块实现不同的控制要求。

控制装置的核心部分是采用德国SIEMENS公司生产的S7系列可编程序控

制器，适用于各行各业各种场合的检测及自动化控制。在独立运行时，完成单机自动化控制，或组网运行，构成系统实现主/从站的监控，完成复杂的控制功能，它具有极高的性能/价格比。因此KXJ127是目前工业监控装置中最佳选用的产品之一。

1、供电电压：交流127V；

电源波动围：75%～110%；输入视在功率不大于100VA。

2、本安电源输出如表一所示：

表一

输出参数

标称电压（V）DC12V

额定电流（mA）500

输出电压偏离值≤8%

源效应（％）≤5%

负载效应（％）≤8%

3、以太网光口：

1）接口数量：1路；（光缆通讯或接入冗余工业以太环网）

2）传输式：全双工TCP/IP光信号传输；

3）传输速率：10Mbps/100Mbps自适应；

4）发射光功率：-6dBm～0dBm（波长为1310 nm）；

5）接收灵敏度：-35dBm（波长为1310nm）；

4、RS485通信口：

1）接口数量：1路；

2）传输式：主从式、半双工、双极性、RS485；

3）传输速率：1200bps；

4）传输距离：10km(采用MHYBV煤矿用信号电缆，导体截面不小于1.5 mm2)；5）信号工作电压峰峰值：2V～9V；

6）信号工作电流峰值：≤75mA；

5、控制器信号输入：

开关量信号输入：

a）10路非安无源接点信号，外接电阻不小于90kΩ时对应逻辑“0”；外接电阻不大于300Ω时对应逻辑“1”。

b）24路本安无源接点信号，外接电阻不小于90kΩ时对应逻辑“0”；外接电阻

不大于300Ω时对应逻辑“1”。

模拟量信号输入：

a）2路频率型模拟量信号，200Hz～1000Hz频率信号，高电平≥3V(负载电流2mA)，低电平≤0.5V，脉宽≥0.3ms，转换误差≤1％。

b) 2路频率型模拟量信号，0 Hz～2600 Hz频率信号，高电平≥3V(负载电流2mA)，低电平≤0.5V，脉宽≥0.3ms，转换误差≤1％。

c）1路电阻型模拟量输入，100Ω～2400Ω，步长100Ω，阻值误差≤5％。6、控制器信号输出：

开关量信号输出：

1）10路非安无源接点信号，接点容量AC36V/5A（阻性负载，常开接点输出），接点闭合时接触电阻不大于1Ω；

2）24路本安无源接点信号，截止状态时，漏电阻不小于100kΩ，导通状态时，电压降不大于0.5V（灌入电流2mA）。逻辑“1”对应导通状态，逻辑“0”对应截止状态。

装置功能：

显示功能：保护器主机能显示胶带输送机运行状态和传感器故障状态及位置或编号。信号表达式通过显示窗显示，显示皮带机状态参数，具有现场及上位显示。检修功能：当保护器主机的工作状态置于检修时，本保护器主机将甩开一切保护功能，可以起动和点动开车。

报警功能：当出现故障时，保护器能及时发出报警信号，报警时间围可设定于0秒--X秒（设定值）。

联机功能：具有联机输入和联机输出接口，状态画面显示有联机/单机状态。当