煤矿自动化控制系统(共8页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上主、副井提升自动控制系统 主、副井提升自动控制系统一、系统概述： 矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着提升煤炭、矿石、下放材料、升降人员和设备等的重要运输责任，其电控技术的发展对促进矿井生产效率的提高和安全作业，无疑具有极其重大的影响。近年来，随着我国经济的快速发展和对矿山资源需求的高速增长，对矿山生产技术提出了越来越高的要求。因此为使用现代化信息技术，充分发挥煤矿管理信息网络和各生产控制系统应有的功效，实现监管控一体化的理想格局，并达到减员增效的目的；我公司特为现矿井提升机配置新型工业监控系统，组成原煤生产运输

2、的集中监控系统，由地面计算机统一管理，对主副井提升电控系统进行自动化控制。二、系统功能原理图：（主井定量装载提升系统图）（副井操车提升系统图）（定量装载流程图）（箕斗提升及卸载流程图）（箕斗定量装载上位机主画面图）三、系统功能：我国目前正在服务的矿井提升机的电控系统主要有以下四种方案：交直交变频调速系统、转子电路串电阻的交流调速系统、直流发电机与直流电动机组成的GM直流调速系统和晶闸管整流装置供电的V-M直流调速系统。公司本系统以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，使系统不仅适用于煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的恶劣环境，也适用于地面恶劣环境，而且它可完成提升行程的测量和设定；本

3、系统实现了对提升过程的程序控制，精度高，甚至可以取消爬行段；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录和打印等有关数据的全部自动化，并能和全矿井监控系统联网运行。在配备一至二名巡检员之后，各点无需再配备专门人员，所有监控均由集控室来操作完成。因此该系统明显降低了设备故障率、简化了操作、减轻了工人劳动强度、提高了生产运行的安全可靠性、最大限度地缩减装卸载的时间，达到了提高产量，实现增效的目的。四、系统组成与特点：1、本集控系统由监控主站和上井口PLC（提升）、下井口PLC（定量或信号）的监控分站、

4、视频监控子系统组成。 2、地面监控主站：监控主站由上位工控机、不间断电源、信号传输接口和集控软件、视频监控子系统等部分组成。该主站可单机监控各设备，并可通过以太网接口与全矿网络联接。主站设在地面集控室，为2台工业PC机。 上位机系统：上位机系统含工控机、大屏幕LCD、打印机、不间断电源等，2台工控机的配置完全相同，组成同时工作的冗余系统。平时，可1台作为操作员站工作于监控方式、另1台作为工程师站工作于管理方式，也可2台都工作于监控方式，均可实现对运输系统设备的监控和开、停各运输系统。 组态软件：上位机组态软件选用SIMENS公司WINCC6.0（正版）实时监控组态软件，工作于Window 20

5、00平台，完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断、报警等诸多功能。集控系统的组网功能，上位PC机可通过以太网接口与全矿综合自动化网络连接，实现信息共享。3、监控分站：在上井口和下井口分别设 KJD24Z 可编程控制机， 实现各系统设备的监控及自动控制； 通过PROFIBUS总线接口与监控主站连接。此可编程控制机为本系统的核心主控单元，它采用高性能进口西门子PLC技术，从根本上提高了系统的工作可靠性及使用寿命。其多 CPU 并行处理技术、多重抗干扰技术、模块化结构和高防护等级设计，配以电源继电器箱、各种传感器保护装置、通信信号装置以及与驱动装置相应的控制设备构成适用于

6、各种类型提升系统的高可靠性电控成套设备。并具备完善的保护和通信信号联络功能。4、变频、高开通信软件：选用本公司开发的实时监控通信软件，工作于PC平台，通过RS485总线完成对高开柜的保护模块（PA150微机综合保护）及高压变频控制器的数据采集及控制任务，及时将所需的数据、历史数据记录、故障及动作记录参数融入WINCC组态系统中，实现实时在线式的远程监控功能。5、高开柜、低压配电柜：高开室内安装多台高开柜，采用双回路供电，其中2台是进线柜，1台PT柜，电机启动柜（根据电机台数确定）；高开柜内使用小车式高压BC开关，具有运行稳定，更换方面，维护简单等特点；高开柜的线路和设备保护选用PA150微机综

7、合保护装置，具有检测精度高，保护动作反应快，数据处理记录功能强大等特点。在集控室配置多台GGD低压配电柜，采用双回路供电，低压配电柜主要为提升电控保护系统和盘型闸泵站电机提供电源，同时也为小型负荷提供电源。6、提升系统保护及数据采集：采用智能数据采集技术、其通过采集模块以RS485总线与可编程控制机进行通信，实时在线不间断地采集现场保护数据；本系统保护不但动作灵敏度高、反应及时；而且在安装施工及维护中，大大节约电缆的使用量、减少施工工程进度和日常维护量。 7、 提升系统故障保护:、立即安全制动故障。该类故障综合在硬软件安全电路中, 安全电路正常时吸合, 有紧急故障时释放, 一旦安全电路释放,

8、就会立即封锁变频器、跳制动油泵, 并控制油压系统电磁阀实施安全制动、抱安全闸。主要安全制动故障有: 转动系统故障。如主回路和控制回路电源故障, 主电机过热、堵转, 变频器故障等; 过卷故障; 超速故障。如等速、超速、减速段定点超速和连续超速等; 紧急故障; 液压制动系统故障。如制动油泵跳, 系统油压高等; 错向; 测速轴编码器断线; 松绳故障。 、先电气制动、后安全制动故障。故障发生后, 转动系统会自动进行减速, 当速度降到爬行速度时会立即转为紧急制动。故障主要有事故停车和闸瓦磨损等。、完成本次开车后, 不允许再次开车故障。开车前如出现这类故障, 则开不起车; 如在运行过程中出现, 则允许本次

9、开车完成, 但不允许下次开车, 除故障解除。故障主要有电机过热报警、液压站油温过高等。8、视频监控子系统：在提升系统重要岗点安装防爆广角度红外摄像头，进行现场信息采集，以光纤为载体传入集控室主机柜，经视频分配器输出至各监视器和显示服务器，实现了各岗点设备运行状态和生产情况的24小时全天候监控，发现问题可以及时处理，有效降低了事故发生率，提高了生产效率。9.系统特点主要概括：、主、副井提升信号及自动装卸载各自具有集控、自动、手动三种工件方式，手动方式用于装卸载的调试和检修。信号在检修状态只有慢车信号。、自动装载定量、定容、定时保护及显示。、故障自动报警功能，及传感器的故障自诊断。、提升次数记忆功

10、能和提升信号的断电记忆功能。、有工业光纤环网冗余通讯功能。、上、下井口信号间的闭锁功能、检测箕斗的装卸载位置异常功能。、防止二次装载保护功能。、主、副井提升信号及自动装卸载有上位机系统、能监测各个设备的运行状态、故障记忆查询、产量的累计及报表、空载、满载、超载的标定，及定量斗假余煤的校零功能。、与绞车控制回路的闭锁功能、及PROFIBUS-DP软件通讯回路闭锁。、有联络呼叫功能。、有井上下煤仓煤位的连续实时监测功能。、有与全矿井综合自动化的以太网接口。、系统有供电电源的绝缘监测与电压监测功能。、箕斗的卸载状态监视功能，检测箕斗是否卸空。、有对装载皮带的温度、烟雾、跑偏、堆煤、断带及拉线急停等八大保护功能。、有对动力负荷的保护上位机监测功能，如缺相,短路,堵转,过载,相不平衡,漏电等故障进行监测保护。 、整个系统的通过网络访问维护功能。五、依据的标准及规范：GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：隔爆型“d”GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：本质安全型“”GB4942.2 低压电器外壳防护等级MT209 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求煤矿安全规程（2004）专心-专注-专业