帶式輸送機最優監控系統的設計與應用

白 旺

（晉能控股煤業集團朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

我國煤礦企業正處于智能化高速發展時期，礦井設備也朝著高性能、高可靠性、高智能化方向高速更新[1]。井下運輸系統的高效運行決定著煤礦的開采速度，因此，對帶式輸送機的控制系統進行優化，以有效提升對帶式輸送機的控制性能，保證帶式輸送機高效低能運行[2]。

1 最優監控系統的總體設計

井下帶式輸送機常年處于低溫、潮濕的環境中，特殊的環境就要求在設計系統及硬件配置上充分考慮選擇具有煤礦安全標志的裝置，保證井下開采設備安全運行。根據王坪煤礦井下多電機驅動的SSJ-800型帶式輸送機，在滿足相關標準要求的基礎上，提出了最優監測控制系統，以提高帶式輸送機的工作效率[3]。整體控制系統如圖1所示。

圖1 控制系統結構圖

綜合井下環境因素及相關經濟安全要求，整個系統采用PLC+PROFIBUS的總線架構模式，PROFIBUS是多電機控制系統及與其他設備之間的關鍵數據橋梁。PROFIBUS-DP模塊與ET+200模塊通過上位機編程后，組建成該系統的執行模塊。PLC與就地控制系統共同完成系統的基層控制，顯示器能夠顯示該系統各處的參數情況，安全高效。

2 最優監控系統結構設計

考慮到煤礦井下的特殊性，井下帶式輸送機采用的主干網為以太網，分支靠現場總線的方式進行設計，這種方式能夠充分發揮兩種方式的優點。帶式輸送機的電機啟動方式使用泰安力博YNRQD250軟啟動系統，控制箱采用上海埃意KXJW6-660S型礦用隔爆兼本質安全型。同時在系統各處均設置通訊接口，保證接口能夠收集到來自巷道的溫度、濕度、工作電流、油溫、膠帶張力等多種信號，保證監控系統能夠實現全監控。最優監控控制系統的主流程如圖2所示。

圖2 最優監控控制系統的主流程圖

3 應用效果

帶式輸送機監控系統設計建成后，實現了對每條膠帶之間的連鎖控制（除檢修狀態），并具有跑偏、欠壓等多層電路保護功能[4]。在未設置監控集控前，工作人員每天需要對每條皮帶進行手動啟停，安設有監測控制系統后，工作人員只需在顯示器前確定各個參數是否正常。相比較之前啟動時大約可節省2 min，停機時可節省41 min，按照每天增加生產時間30 min計算，可提高井下機電設備有效開機率2%，同時可有效減少皮帶機啟動過程中的空載運轉時間。根據王坪礦目前現有8條皮帶機，每條皮帶機用3臺電機驅動，每條皮帶機每天節約時間按照0.5 h計算，全年8條皮帶理論節約電能為0.5 h/（條·d）×300 d×250 kW/臺×3臺×8條=900 000 kWh。