煤礦膠帶運(yùn)輸控制系統(tǒng)及其控制流程的實(shí)現(xiàn)

高九全

摘 要：本文主要討論煤礦膠帶運(yùn)輸控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以嵌入式本安計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，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(yùn)輸控制系統(tǒng)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(jìn)。一方面該論文就如何采用KJ161系統(tǒng)來遠(yuǎn)程操控膠帶輸送機(jī)以及順煤流是如何開啟、停止做了詳細(xì)介紹。另一方面針對如何安裝、調(diào)試、操作和維修膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)做了講解。

關(guān)鍵詞：煤礦；膠帶機(jī)；遠(yuǎn)程控制；順煤流控制

中圖分類號：TD52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

現(xiàn)在PLC被越來越多的企業(yè)采用，它們控制膠帶自動(dòng)化設(shè)備的核心構(gòu)成就是PLC外加隔爆外殼。控制設(shè)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(jié)構(gòu)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(jìn)行現(xiàn)場編程和設(shè)置。帶電的設(shè)置還要開蓋，這樣很不安全。三、在采集信息和收集數(shù)據(jù)時(shí)，使用沒有本安性能的PLC控制系統(tǒng)要做好傳感器的安全隔離，成本加大且技術(shù)難度增強(qiáng)，所以很多隔爆PLC所完成的邏輯控制主要是以開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)測。

1 系統(tǒng)的構(gòu)造和組成

集散型結(jié)構(gòu)的主要特征就是將數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確無誤的在地面控制主站和井下控制分站之間進(jìn)行傳送。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就是集散型結(jié)構(gòu)。

地面控制主站主要硬件是2臺(tái)上位機(jī)，加上相關(guān)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(tǒng)的冗余性能有所提升，原因在于2臺(tái)上位機(jī)的構(gòu)造能完成雙擊熱備的特殊功能。對于距離較遠(yuǎn)的的井下控制分站不能快捷迅速的進(jìn)行控制以及控制順煤流更不能很好地檢測其運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)還可以將數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制還可以隨時(shí)隨地進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)控制，通過井下控制分站可以采集獲取膠帶機(jī)工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。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(fā)出的控制命令先是經(jīng)過井下控制分站的構(gòu)成系統(tǒng)KJD30Z 主控系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)對經(jīng)過井下控制分站的重要構(gòu)件傳感器檢測后所發(fā)出的信號的規(guī)格要求做出判斷，緊接著會(huì)檢測并且控制此信號 ，井下控制分站的主要構(gòu)件KDK8 數(shù)據(jù)接口箱最后接受到的命令就是此信號經(jīng)過處理后的命令，最后控制設(shè)備。

2 進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的方法

如何進(jìn)行膠帶機(jī)的遠(yuǎn)程控制，首先膠帶機(jī)運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)通信要可靠且快速、保護(hù)裝置更要完善可靠、管理機(jī)制要有效可行。井下控制的分站為遠(yuǎn)程控制的工作模式時(shí)上位機(jī)將對膠帶機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，井下控制分站可以開車時(shí)上位機(jī)會(huì)馬上監(jiān)測到，在上位機(jī)人員發(fā)出啟車命令之前要告訴膠帶機(jī)沿線的操作人員離開膠帶機(jī)，控制命令傳到井下控制分站時(shí)不能馬上進(jìn)入啟車過程，自動(dòng)實(shí)施10s預(yù)警是必不可少的一個(gè)步驟。只有發(fā)生故障系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警并停止車啟，比如停車故障。數(shù)據(jù)庫也會(huì)立刻緩存便于日后查詢和參考分析；否則各種運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)會(huì)準(zhǔn)確無誤的被系統(tǒng)正常接收并監(jiān)測。

3 控制順煤流的步驟和方法

自動(dòng)化運(yùn)行的膠帶機(jī)發(fā)展到今天，采用順煤流控制是膠帶機(jī)自動(dòng)控制發(fā)展的必然趨勢。啟動(dòng)順煤流時(shí)開車命令將由上位機(jī)發(fā)出，然后井下控制分站接會(huì)到此命令，緊接著2#膠帶機(jī)會(huì)在經(jīng)過TO后自動(dòng)開車，TO是啟動(dòng)膠帶機(jī)所花費(fèi)的時(shí)間經(jīng)過TO后2#啟動(dòng)機(jī)沒有開啟的話，警報(bào)將會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出，這就說明整個(gè)流程沒有開啟成功。如果成功啟動(dòng)就會(huì)啟動(dòng)給煤機(jī)，上位機(jī)將在T1后開、停單條膠帶，T 1 是給煤機(jī)開啟的時(shí)間段。（a）上位機(jī)開啟單條膠帶的操作過程.（ b） 上位機(jī)停止單條膠帶操作過程.

如何進(jìn)行停車控制呢，下面就著重簡介一下流程： 上位機(jī)最先發(fā)出的流程停車命令傳出后， 2個(gè)井下控制分站會(huì)同時(shí)接收到這個(gè)命令，下一步系統(tǒng)將在經(jīng)過T4后自動(dòng)停止運(yùn)行給煤機(jī)。如果時(shí)間過了T4后給煤機(jī)仍舊沒有停止的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警的提示。反之，給煤機(jī)停止了，要求在T5（T 5= L / V），2#膠帶上的煤會(huì)在T5內(nèi)拉完， 后將2# 膠帶機(jī)停止。2#膠帶機(jī)會(huì)在T6后停止。如果2#膠帶機(jī)沒有停止，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。在2#膠帶機(jī)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(jī)。到此停車流程已經(jīng)正式完成。

結(jié)語

煤礦膠帶運(yùn)輸控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、特征以及操作流程在此文中做了詳細(xì)講解和記載， 同時(shí)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(jì)算機(jī)的KJ161 型煤礦膠帶運(yùn)輸控制系統(tǒng)安全性能高、操作快捷靈便、顯示性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。重點(diǎn)舉例說明和講解了KJ161 系統(tǒng)是如何運(yùn)行膠帶輸送機(jī)遠(yuǎn)程控制和啟動(dòng)或停止順煤流。

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