煤矿地面储装运主煤流集中控制系统的研究与应用

摘要：本文介绍了一种基于PLC的全矿井胶带运输机集中监控系统，该系统设置了现场控制站和一个控制主站，建立了NT-JSX通讯网络，实现了对胶带运输机系统设备的CRT集中监控，取得了提高生产效率、减少现场操作人员、提高安全性的良好效果。

关键词：主煤流 控制 研究 应用

1 概述

煤矿胶带机集控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。为提高系统的可靠性和安全性，实施集中监控，实现系统的综合保护和集中监控，是十分必要的。该系统可实现提高生产效率、降低事故率，减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。

2 集中控制系统研究目的及意义

平煤股份五矿地面生产系统主要包括新系统、老系统和返煤系统三大部分。生产系统有两个配电盘，配电盘从上世纪六十年代开始投入使用，至今已使用了五十多年，由于配电系统在使用过程中不断改动，使系统的可维护性非常差，而且，随着设备老化程度的加剧，设备运行的未知故障也在不断增加。另外，配电设备简陋，没有充分的保护措施，存在一定的安全隐患和设备隐患。

目前，两个配电室分别有一个操作台，每个设备配有一个就地操作装置，所有设备通过打铃信号开停设备，设备之间无电气闭锁关系。使得现场工作人员劳动强度大，设备运行效率低。由于现场噪音比较大，某些情况下，可能打铃信号和电话铃声无法听清，容易造成误操作。为了解决上述问题，提高平煤股份五矿地面生产系统的安全可靠性和自动化水平，对该系统实施升级改造是非常必要的。

3 设计集中控制方案遵循的原则

①信息丰富、操作灵活、维护简便。②可靠、实用、使系统具有足够的扩展功能。③无条件地满足生产系统工艺流程的要求。④减人提效、节能降耗。⑤现场接线简洁明了、最大限度地减少现场安装工作量。⑥在满足工艺要求前提下减少设备及工程投资。

4 设计集中控制方案包括的主要内容

①低压配电系统。②集中控制系统。③厂区通话系统。④工业电视监控系统。

5 集控系统达到的技术要求

①本集中控制系统，配置PLC控制柜三面，新老煤流系统分别由一面控制柜来控制，集控室内一些相关的电器设备由一个控制柜来管理。PLC控制柜主要有西门子S7-300系列PLC、电源模块、通信模块、继电器等组成。②系统预留Profibus、工业以太网通信接口，便于扩展。 系统预留20%左右的开关量和模拟量输入输出点，以备后期系统扩展。③在集控室配置集控操作台和两台控制计算机（配两台22寸液晶显示器），一台主控，另一台备用。新老两系统在同一台计算机屏幕上操作控制。④在现场安装适当数量的就地控制箱，用于设备的控制方式选择、就地开停、状态显示、打铃灯操作。⑤为皮带配备堆煤、拉绳、跑偏、打滑四种保护传感器；PLC 控制柜和控制计算机采用专用通信电缆连接。

6 集控系统的监控功能及特点

①本系统分两种控制方式：就地控制和集中控制，并以集中控制为主。就地控制时可以对设备进行无闭锁启停，一般在设备检修试车时使用；设备处于集控状态下，调度员可以对设备有无闭锁的开停，现场工作人员可对设备进行停车操作。②按工艺流程启动设备时，系统可以顺煤流起车也可以逆煤流停车，流程停车时按顺煤流停车。③皮带配备打滑、跑偏、堆煤，沿线急停等保护装置，并按现场要求报警或停车。调度员能准确的区分出各种保护动作的类型及其位置，并及时的做出处理决定。④任何控制方式下，就地箱的停车按钮都可以停止该设备。煤流沿线设启车预告、事故报警信号（电铃）。⑤当系统按工艺流程运行的过程中，如果有设备由于各种原因停车，系统会发出报警信号，相应的设备有报警灯及警铃。⑥每个设备设禁起开关，禁起有效时，相应流程和设备将不能启动。系统按工艺流程运行时，一旦有设备故障报警，该设备及逆煤流设备急停。⑦计算机显示屏上可以显示与生产有关的设备运行状况和参数，显示有模拟图和数据表格两种形式。对设备的运行记录、调度员的操作记录、以及各种保护的动作记录等都能进行查询。⑧该系统配备一个程控交换机、一部普通话机和16套抗噪话站。调度员能通过该系统对全厂区喊话，也可以单独与某一话站进行通话。⑨本集控系统再配有16台彩色摄像机和2台全方位摄像机，把输送系统重要部位的图像通过光缆实时的传到地面集控室。

7 结束语

该系统2013年7月在平煤股份五矿投入使用，被控对象地面煤楼新、老两个运输系统的10部胶带机、2台滚轴筛、2台给煤机。由于实现了集中自动控制，撤消了井下胶带机司机（保留巡检工，共减少了32名工人），胶带机运输能力从原来的450t/小时，提高到600t/小时，创造了可观的经济效益和社会效益。

通过使用主煤流集中控制系统，提高了地面储装运系统运行的可靠性，减少了系统的故障率，为提高生产，节约成本提供了条件，对于新设备在使用中的不足和问题将及时改进，使系统更加完善和合理。

参考文献：

[1]韩秀琪，杨晓辉，宋永宝.矿井皮带远程监控系统的设计与实现[J].煤矿综合自动化与机电技术，2012（11）.

[2]裴文良.CC-Link在煤矿胶带运输机集控系统中的应用[J].国内外机电一体化技术[J]，2004（05）.

[3]斐文良.PLC在煤矿胶带运输机集控系统中的应用[J].军民两用技术与产品，2003（09）.

作者简介：

杨单卿，男，河南洛阳人，本科，助工，一直从事煤矿机电技术管理工作。