煤矿地面集控技术方案

煤矿地面生产系统是煤矿生产中的重要环节,因此他的集中控制十分重要,需要安全、可靠。**煤矿地面生产设备较少,工艺比较简单,因此,我们本着科学、高效、安全、节约的原则设计它的地面生产集中控制系统。通过该集控系统,可以方便的对整个地面生产各环节进行实时监测,远程控制设备的开停,监测电流、称重等各种参数,满足现代化矿井追求技术先进,安全生产,加强生产管理的需要。

生产工艺流程

地面生产系统系统的设备主要主要包括101毛煤带式输送机、102毛煤带式输送机、圆振动筛、选矸带式输送机、破碎机、块煤带式输送机、末混煤带式输送机这七台主生产设备,以及除铁器、电动双侧犁式卸料器、电液动扇形闸门、空压机等辅助设备。生产流程如下图:

1、工作原理

系统使用PLC作为主控单元,对设备的运行状态进行统一采集、处理和记录,对设备的启停实行集中控制。采用自动控制、软手动操作、检修操作三种操作方式相结合的手段,使设备操作更方便,更灵活。同时,将所有设备的保护装置统一纳入该集控系统,实时采集各种保护信号,做出快速反应。并通过上位计算机组态软件实时显示设备运行状态,对各种数据进行显示、记录和打印,真正实现了地面生产系统的集中监视、控制,使生产更合理、更科学,保证矿井安全生产。

系统网络图如下:

2、系统组成

地面生产集控系统主要由集中操作台、PLC控制柜、上位工控计算机、组态王软件、通讯单元、皮带机保护装置及电流等模拟量传感器组成。

(1) 下位机采用德国西门子S7-300PLC,功能强、可靠性高、使用灵活方便,适应煤矿这种粉尘大、噪声高、震动强、干扰强的场合。PLC负责对设备的运行状态进行统一采集、处理和记录,对设备的启停实行集中控制。同时,实时采集各种保护信号,做出快速反应。

(2) 上位机使用两台研华工控机,一台操作员站,一台工程师站,双机热备。用亚控组态王6.5组态软件完成主画面与分画面的设计,包括系统模拟图、运行状态监视(启、停)、操作信息界面、故障报警界面、模拟量曲线界面、累计报表等。

(3) 上位计算机与下位机PLC采用Profibus总线通讯,实现分布式控制。Profibus总线传输速度快、可靠性高、开放性好、抗干扰能力强,安装、调试方便,提高了生产效率和管理水平。这种网络体系具有较高的性能价格比,扩展性非常强,从而为实现地面生产系统的综合自动化和现场设备智能化提供保证。同时,PLC上位机可作为矿管理信息系统的一个子网,通过交换机与矿井整个网络系统的互连,共享信息资源。

(4) 就地控制箱可以就地操作设备的起停,部分设备的就地操作箱安装有声光告警装置,实现开机前的声光预警。系统设置急停功能,以防有故障发生时发生危险。

(5) 采用电流互感器与电流变送器,由上位机实时监测破碎机等大功率设备的工作电流,以便掌握主要设备的负荷及运转情况。

(6) 煤仓采用雷达料位计实时监测煤位,并同时上传给地面PLC主站,在上位机中实时显示当前煤位状况。

3、系统的主要监控设备

根据地面生产工艺有关技术要求,结合煤矿实际情况与以往的设计经验,本方案将对下列主运输设备以及辅助设备进行监控

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