煤礦膠帶運輸控制系統及其控制流程的實現

（山西焦煤汾西礦業有限責任公司雙柳煤礦，山西 呂梁 033000）

煤礦膠帶運輸控制系統及其控制流程的實現

高九全

（山西焦煤汾西礦業有限責任公司雙柳煤礦，山西 呂梁 033000）

本文主要討論煤礦膠帶運輸控制系統，該系統是以嵌入式本安計算機為基礎的控制系統，其型號為KJ161。相對于由通用PLC和隔爆外殼組成的煤礦膠帶運輸控制系統來說更加安全，操作起來更加快捷靈便，顯示性能也更加先進。一方面該論文就如何采用KJ161系統來遠程操控膠帶輸送機以及順煤流是如何開啟、停止做了詳細介紹。另一方面針對如何安裝、調試、操作和維修膠帶輸送機運輸監控系統做了講解。

煤礦；膠帶機；遠程控制；順煤流控制

現在PLC被越來越多的企業采用，它們控制膠帶自動化設備的核心構成就是PLC外加隔爆外殼。控制設備如果裝置在煤礦井下面的話，選擇使用PLC裝置不是最佳做法，原因如下：一、由于PLC沒有本安性能要在裝置上安裝隔爆外殼，這樣就造成該裝置結構笨重、操作和顯示的過于簡單。二、PLC要用配套的編程器和專用的電腦才能進行現場編程和設置。帶電的設置還要開蓋，這樣很不安全。三、在采集信息和收集數據時，使用沒有本安性能的PLC控制系統要做好傳感器的安全隔離，成本加大且技術難度增強，所以很多隔爆PLC所完成的邏輯控制主要是以開關量進行監測。

1 系統的構造和組成

集散型結構的主要特征就是將數據信息準確無誤的在地面控制主站和井下控制分站之間進行傳送。該系統的結構就是集散型結構。系統構造如圖1 所示。

圖1 KJ161 系統構造框圖

地面控制主站主要硬件是2臺上位機，加上相關的軟件使得地面控制主站性能有所提高。這樣的地面控制主站使系統的冗余性能有所提升，原因在于2臺上位機的構造能完成雙擊熱備的特殊功能。對于距離較遠的的井下控制分站不能快捷迅速的進行控制以及控制順煤流更不能很好地檢測其運行過程中產生的數據信息。該系統還可以將數據自動生成報表。地面控制總站控制井下控制分站的方式有很多種，不僅可以實現遠程控制還可以隨時隨地進行自動或手動控制，通過井下控制分站可以采集獲取膠帶機工作狀態下的數據。井下控制分站的控制過程是有條理且連貫的，地面控制主站的發出的控制命令先是經過井下控制分站的構成系統KJD30Z 主控系統，該系統會對經過井下控制分站的重要構件傳感器檢測后所發出的信號的規格要求做出判斷，緊接著會檢測并且控制此信號 ，井下控制分站的主要構件KDK8 數據接口箱最后接受到的命令就是此信號經過處理后的命令，最后控制設備。

2 進行遠程控制的方法

如何進行膠帶機的遠程控制，首先膠帶機運行過程中數據通信要可靠且快速、保護裝置更要完善可靠、管理機制要有效可行。井下控制的分站為遠程控制的工作模式時上位機將對膠帶機進行遠程控制，井下控制分站可以開車時上位機會馬上監測到，在上位機人員發出啟車命令之前要告訴膠帶機沿線的操作人員離開膠帶機，控制命令傳到井下控制分站時不能馬上進入啟車過程，自動實施10s預警是必不可少的一個步驟。只有發生故障系統會自動報警并停止車啟，比如停車故障。數據庫也會立刻緩存便于日后查詢和參考分析；否則各種運行時的數據會準確無誤的被系統正常接收并監測。

3 控制順煤流的步驟和方法

自動化運行的膠帶機發展到今天，采用順煤流控制是膠帶機自動控制發展的必然趨勢。啟動順煤流時開車命令將由上位機發出，然后井下控制分站接會到此命令，緊接著2#膠帶機會在經過TO后自動開車，TO是啟動膠帶機所花費的時間經過TO后2#啟動機沒有開啟的話，警報將會由系統自動發出，這就說明整個流程沒有開啟成功。如果成功啟動就會啟動給煤機，上位機將在T1后開、停單條膠帶，T 1 是給煤機開啟的時間段。（a）上位機開啟單條膠帶的操作過程.（ b） 上位機停止單條膠帶操作過程.

如何進行停車控制呢，下面就著重簡介一下流程: 上位機最先發出的流程停車命令傳出后， 2個井下控制分站會同時接收到這個命令，下一步系統將在經過T4后自動停止運行給煤機。如果時間過了T4后給煤機仍舊沒有停止的情況下，系統自動發出報警的提示。反之，給煤機停止了，要求在T5（T 5= L / V），2#膠帶上的煤會在T5內拉完， 后將2#膠帶機停止。2#膠帶機會在T6后停止。如果2#膠帶機沒有停止，系統會發出警報。在2#膠帶機停止后，要在T7（ T7= L 1/，V1， L 1 代表1# 膠帶的長度， V1表示1# 膠帶的額定速度） 后停止1#膠帶機。到此停車流程已經正式完成。

結語

煤礦膠帶運輸控制系統的結構組成、特征以及操作流程在此文中做了詳細講解和記載， 同時文章簡單講述了通用PLC的不足， 也突出說明了基于嵌入式本安計算機的KJ161 型煤礦膠帶運輸控制系統安全性能高、操作快捷靈便、顯示性能強等優點。重點舉例說明和講解了KJ161 系統是如何運行膠帶輸送機遠程控制和啟動或停止順煤流。

[1]王惠忠，王樹勝，費運河，等．井下膠帶機地面遠程集中，控制系統[ J] ．工礦自動化，2002（01）．

[2]朱永祥．試析PLC在煤礦膠帶運輸機系統中的應用[ J] ．科技信息，2007（19）．

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