浅析矿山胶带运输综合自动化系统的生成.docx

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1、浅析矿山胶带运输综合自动化系统的生成 摘要：随着现代社会科学技术的不断发展，矿山科学管理技术也日新月异，矿井自动化水平的凹凸很大程度上影响着矿山企业的发展和效益。本文就以某煤矿的胶带运输系统为例，来探讨一下矿山胶带运输综合自动化系统的生成，其主要包括基本流程、限制功能、监控主界面以及自动防尘等几个方面。 关键词：矿山 胶带运输 综合自动化系统 矿山产品的生产过程中，一个很重要的环节就是胶带运输系统。以某煤矿胶带运输系统为例，其包含9台给煤机以及10台胶带输送机，有多个系统环节，假如一个环节工作不到位，那么就会影响到整个系统的正常运行。假如要解决这个问题，就要将整个胶带运输系统进行自动化限制，精

2、确、刚好的发觉设备运行中的早期问题，对各种故障进行诊断或报警，这对于故障的消退和预防，提高设备的有效性、平安性以及牢靠性都有着特别重要的意义。 1 胶带运输综合自动化系统的特点 该系统最大的特点就是核心元件功能强、价格低、体积小，有着良好的网络与通信功能，即适用于简洁的限制环境，也适用于困难的自动监测、检测以及限制系统，应用面特别广；并且有着很强的现场好用性，可以在集中、就地的限制箱上实行设备运行参数的限制，并且支持在线热拔插，处理数据的速度比较快；具备本安通信系统，可以实现双向的语音通信以及信号传输，平安、便利、快捷；有强大的组网功能，基于工业以太网实现矿井综合自动化；其所具备的CPU智能诊

3、断功能还可以实现设备语音报警的功能，还设置了危急区域人员爱护；最终为了有效爱护重要技术等机密，还设置了口令爱护功能等。 2 系统的生成 该系统的基本设计思路是实现现场胶带运输系统的自动限制，也就是说，系统的限制器在无人参加的状况下，自动的根据操作员的预定要求对设备或者生产过程进行限制，以保证其处在肯定的状态或者具备相应的性能。 2.1 流程设计 上文中介绍了该煤矿的胶带运输系统的也许状况，即该系统由9台给煤机、10台胶带输送机、1台振动筛还有其它的协助设备等构成。依据实际现场的布置状况，先设计出胶带运输系统流程图，其详细流程如下图所示： 2.2 系统布局 依据上面所设计好的系统设备流程图以及设

4、备实地布置状况来设计系统的整体布局。该系统中设置了三个PLC站，利用信息层、限制层以及设备层三层网络结构，构成整个网络限制系统，同时设置双向语言信号传输系统。其中三层网络结构中的信息层可以采纳工业以太网，限制层则利用专用的限制网络，比如以太网或者Profibus-DP，而设备层采纳特地针对整个系统所开发的数据部线即可。系统软件可以采纳DDE或者OPC等多种不同的方法，经由Ethernet/IP接口，实现和矿井自动化系统环网的无障碍连接，进而与矿井的集中限制计算机实施连接。整个系统由信号电缆、不同的现场传感器、集控上位机、操作台、现场操作箱以及编程限制箱组成，其详细整体布局如下图所示： 2.2.

5、1 PLC主站限制 1号PLC站所限制的设备包括：10号排矸胶带、9号排矸胶带、8号排矸胶带、3号转载胶带、2号手选胶带、1号原煤胶带、振动筛以及给煤机；2号PLC站所限制的设备包括：7号仓下胶带、6号装车胶带以及仓下的8台给煤机；3号PLC站则设置在主控室，其所限制的设备包括5号可逆胶带以及4号上仓胶带。 2.2.2 系统通信 基于平安考虑，本系统用于传输信号以及双向语音的通信系统为本安通信系统，其包括音频耦合器、音频信号发生器、矿用浇封、隔爆兼本安型电源箱、矿用本安型限制箱、矿用本安型扩音电话以及矿用本安型终端检测器等，其详细布置设计图如下所示： 2.3 系统限制功能 2.3.1 系统运行

6、功能 首先，集中自动运行功能：当来自主站的启车、停车指令传达至系统时，系统自动的根据启车、运行、连锁、爱护以及停车等依次，对全过程进行监测和限制。正常的启车可以实现逆煤流方向设备的逐台闭锁，依次启车延时；而正常停车则可以实现顺煤流方向的设备逐台闭锁，依次停车延时。这种工作方式是正常生产时最主要的功能方式。其次，单机自动运行功能：依据现场的生产需求，发出启车、停车指令，集中自动运行的全部功能作保留，并同时向煤流监控系统主站传送信息，从而单机自动运行功能就得以实现。这种工作方式同样可以作为正常的生产功能方式。第三，单机手动运行功能，这个功能是为了使现场设备可以就地操作限制箱，实现手动人工操作。第四

7、，检修功能，该功能是通过键盘修改参数或者程序，主要在检修操作时应用，无须闭锁。 2.3.2 系统爱护功能 根据相关的胶带运行规程以及实际的运行条件要求，针对系统限制的每部胶带输送机都设计出不同的爱护功能，其详细包括：纵撕爱护、跑偏爱护、急停爱护、堆煤爱护、温度爱护、烟雾爱护、自动洒水装置以及打滑爱护等功能；主回路则具备了欠压、断相、过载以及短路等爱护功能；并且对主电机的电流、电压、速度、温度以及给煤机和制动闸均进行实时的爱护与监控。 2.4 监控主界面 该界面主要显示的是运输系统设备整体的运行状态，并利用鼠标切换系统中的胶带输送机，显示出每部胶带输送机的故障信息、运行状态、温度、电压以及电流等

8、实时信息，再用图表的形式直观的显示出系统的实时运行状况、仓储状况以及当前产量等信息。一旦出现模拟量超限或者设备故障，网络管理以及生产则同步显示出故障设备的信息，并具备报警及打印故障等功能。 2.5 自动防尘功能 严格意义上来讲，自动防尘功能并不属于胶带运输综合系统的范畴，但考虑到运输过程中的工作环境问题，因此对胶带运输的自动防尘的设计也做简洁的介绍。 2.5.1 总体思路 把两组底胶带喷雾安装在底胶带下适当的位置，以冲洗附着在胶带上的浮煤。每组喷雾有两个喷嘴，距离带面约三十到四十公分左右，即水雾可以将带面全部覆盖，两组喷雾间距约为十米。在其中靠近机尾方向的一组喷雾下方再安装一组压风喷雾，利用压

9、风把底胶带上的水珠吹干，防止水珠由破损的带面进入胶带内部，腐蚀带内的钢丝绳芯，起到爱护胶带的作用。再适当的调整转载点喷雾的安装位置和水压，提高防尘效果。 2.5.2 设计过程 把开停互感器接在胶带输送机驱动装置电机的负荷端，连接输送机的限制箱，再和限制喷雾的电磁阀相连接。当电机启动时，由电流互感器获得感应电流，再传递至输送机的限制箱，经由限制箱把电流信号输送到电磁阀，当电磁阀通电时打开阀门，则喷雾获得压力水从喷头进行喷雾。假如胶带停止运行，由于电流传感器无法感应电流，电磁阀关闭，因此无法喷雾。该设计实现了胶带机开启喷雾自动开启、反之则自动停止的功能。 3 结语 总之，矿山的胶带运输综合自动化系

10、统实现了集中自动限制，并结合相应的自动防尘功能设计，不仅可以提高矿山生产系统的平安性、牢靠性，提升了矿山生产的自动化水平，降低了矿山员工的劳动强度，还可以改善恶劣的粉尘环境，保障员工的身体健康，而且系统图形界面操作简洁、稳定平安，从而为矿山的生产运输供应了更为有力的保证。 参考文献： 1王万良，赵燕伟.自动限制原理M.北京:机械工业出版社，2022. 2白晓同等:矿山胶带运输系统生产状况的牢靠性方法应用J.有色金属(矿山部分)，2022(5). 3马立伟，王勇，段少峰等.矿山胶带运输机设计结构要点J.中州煤炭，2022(7). 4贾传永.KJ161型煤矿胶带运输限制系统及其限制流程的实现J.工矿自动化，2022(8). 5邓毓波.矿山长距离胶带输送机传动限制系统改造J.煤炭科技，2022(4). 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页