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安全管理網(wǎng)

煤礦地面集控技術(shù)方案

  
評(píng)論: 更新日期:2018年07月19日
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煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),因此他的集中控制十分重要,需要安全、可靠。**煤礦地面生產(chǎn)設(shè)備較少,工藝比較簡(jiǎn)單,因此,我們本著科學(xué)、高效、安全、節(jié)約的原則設(shè)計(jì)它的地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)。通過(guò)該集控系統(tǒng),可以方便的對(duì)整個(gè)地面生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),遠(yuǎn)程控制設(shè)備的開(kāi)停,監(jiān)測(cè)電流、稱(chēng)重等各種參數(shù),滿(mǎn)足現(xiàn)代化礦井追求技術(shù)先進(jìn),安全生產(chǎn),加強(qiáng)生產(chǎn)管理的需要。

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  • 生產(chǎn)工藝流程

地面生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)備主要主要包括101毛煤帶式輸送機(jī)、102毛煤帶式輸送機(jī)、圓振動(dòng)篩、選矸帶式輸送機(jī)、破碎機(jī)、塊煤帶式輸送機(jī)、末混煤帶式輸送機(jī)這七臺(tái)主生產(chǎn)設(shè)備,以及除鐵器、電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器、電液動(dòng)扇形閘門(mén)、空壓機(jī)等輔助設(shè)備。生產(chǎn)流程如下圖:

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流程圖待修改

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101毛煤皮帶

102毛煤皮帶

圓振動(dòng)篩

選矸皮帶機(jī)

末混煤皮帶機(jī)

破碎機(jī)

塊煤皮帶機(jī)

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  • 控制方案

1、工作原理

系統(tǒng)使用PLC作為主控單元,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一采集、處理和記錄,對(duì)設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。采用自動(dòng)控制、軟手動(dòng)操作、檢修操作三種操作方式相結(jié)合的手段,使設(shè)備操作更方便,更靈活。同時(shí),將所有設(shè)備的保護(hù)裝置統(tǒng)一納入該集控系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集各種保護(hù)信號(hào),做出快速反應(yīng)。并通過(guò)上位計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄和打印,真正實(shí)現(xiàn)了地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中監(jiān)視、控制,使生產(chǎn)更合理、更科學(xué),保證礦井安全生產(chǎn)。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下:

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2、系統(tǒng)組成

地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)主要由集中操作臺(tái)、PLC控制柜、上位工控計(jì)算機(jī)、組態(tài)王軟件、通訊單元、皮帶機(jī)保護(hù)裝置及電流等模擬量傳感器組成。

(1) 下位機(jī)采用德國(guó)西門(mén)子S7-300PLC,功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便,適應(yīng)煤礦這種粉塵大、噪聲高、震動(dòng)強(qiáng)、干擾強(qiáng)的場(chǎng)合。PLC負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一采集、處理和記錄,對(duì)設(shè)備的啟停實(shí)行集中控制。同時(shí),實(shí)時(shí)采集各種保護(hù)信號(hào),做出快速反應(yīng)。

(2) 上位機(jī)使用兩臺(tái)研華工控機(jī),一臺(tái)操作員站,一臺(tái)工程師站,雙機(jī)熱備。用亞控組態(tài)王6.5組態(tài)軟件完成主畫(huà)面與分畫(huà)面的設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)模擬圖、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視(啟、停)、操作信息界面、故障報(bào)警界面、模擬量曲線界面、累計(jì)報(bào)表等。

(3) 上位計(jì)算機(jī)與下位機(jī)PLC采用Profibus總線通訊,實(shí)現(xiàn)分布式控制。Profibus總線傳輸速度快、可靠性高、開(kāi)放性好、抗干擾能力強(qiáng),安裝、調(diào)試方便,提高了生產(chǎn)效率和管理水平。這種網(wǎng)絡(luò)體系具有較高的性能價(jià)格比,擴(kuò)展性非常強(qiáng),從而為實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供保證。同時(shí),PLC上位機(jī)可作為礦管理信息系統(tǒng)的一個(gè)子網(wǎng),通過(guò)交換機(jī)與礦井整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連,共享信息資源。

(4) 就地控制箱可以就地操作設(shè)備的起停,部分設(shè)備的就地操作箱安裝有聲光告警裝置,實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)前的聲光預(yù)警。系統(tǒng)設(shè)置急停功能,以防有故障發(fā)生時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

(5) 采用電流互感器與電流變送器,由上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)破碎機(jī)等大功率設(shè)備的工作電流,以便掌握主要設(shè)備的負(fù)荷及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

(6) 煤倉(cāng)采用雷達(dá)料位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤位,并同時(shí)上傳給地面PLC主站,在上位機(jī)中實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前煤位狀況。

3、系統(tǒng)的主要監(jiān)控設(shè)備

根據(jù)地面生產(chǎn)工藝有關(guān)技術(shù)要求,結(jié)合煤礦實(shí)際情況與以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),本方案將對(duì)下列主運(yùn)輸設(shè)備以及輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控:

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序號(hào)

名稱(chēng)

編號(hào)

功率(KW)

單位

數(shù)? 量

監(jiān)? 控? 內(nèi)? 容

1

101毛煤帶式輸送機(jī)

?

22

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測(cè)

2

102毛煤帶式輸送機(jī)

?

45

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測(cè)

3

圓振動(dòng)篩

?

11

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

4

選矸帶式輸送機(jī)

?

4

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

5

雙齒輥破碎機(jī)

?

75

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測(cè)

6

塊煤帶式輸送機(jī)

?

15

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

7

末混煤帶式輸送機(jī)

?

37

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息、電流監(jiān)測(cè)

8

電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器

?

1.5

臺(tái)

8

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

9

電液動(dòng)扇形閘門(mén)

?

2.2

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

10

除鐵器

?

3

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

11

電熱式硫化器

?

5.75

臺(tái)

3

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

12

空壓機(jī)

?

7.5

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

13

脈沖袋式除塵器

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7.5

臺(tái)

1

設(shè)備的起、停及運(yùn)轉(zhuǎn)信息

14

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4、控制功能描述

**煤礦地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)的操作分為上位機(jī)集中操作與就地檢修操作二種方式:

(1)集中操作方式

集中操作方式由上位機(jī)操作。各設(shè)備的控制順序依生產(chǎn)工藝要求,按逆煤流方向順序啟車(chē),順煤流方向依次延時(shí)停車(chē)原則進(jìn)行控制。集中操作又包括三種方式:集控自動(dòng)、集控聯(lián)鎖、集控單機(jī)。其具體含義解釋如下表:

???????????????? 集控操作方式功能一覽表

序號(hào)

控? 制 方 式

控???? 制????? 性????? 能????? 描????? 述

1

集控自動(dòng)

上位機(jī)選擇集控自動(dòng)方式,通過(guò)集控起動(dòng)按鈕、集控停止按鈕按被控設(shè)備一工藝流程逆煤流開(kāi)車(chē)、順煤流停車(chē)順序自動(dòng)控制設(shè)備的啟停,啟停時(shí)間按工藝要求由PLC設(shè)定。

2

集控聯(lián)鎖

上位機(jī)選擇集控聯(lián)鎖方式,各被控設(shè)備的起停有相應(yīng)的閉鎖關(guān)系,操作通過(guò)集中操作臺(tái)相應(yīng)啟、停按鈕完成,操作時(shí)間間隔由操作員掌握。

3

集控單機(jī)

上位機(jī)選擇集控單機(jī)方式,操作員通過(guò)上位機(jī)相應(yīng)按鈕可實(shí)現(xiàn)“一對(duì)一”啟停設(shè)備,設(shè)備之間無(wú)閉鎖關(guān)系,方便單機(jī)啟停。

集控方式下,控制系統(tǒng)對(duì)其自身及被控設(shè)備等的任一異常狀況都應(yīng)有相應(yīng)的報(bào)警信息。

(2)就地檢修操作方式

就地操作方式由現(xiàn)場(chǎng)就地控制箱實(shí)現(xiàn),就地操作箱上安裝有就地控制按鈕與控制方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)就地操作。

(3)控制系統(tǒng)的啟車(chē)信號(hào)

采用控制臺(tái)與各生產(chǎn)崗位應(yīng)答制,即在集控啟車(chē)前由控制臺(tái)向各崗位發(fā)出啟車(chē)信號(hào),待各崗位巡檢人員應(yīng)答后,方可由集控臺(tái)司機(jī)發(fā)出啟車(chē)命令。

(4)集控工作時(shí)的急停

系統(tǒng)在集控工作狀態(tài)下出現(xiàn)緊急事故時(shí),可點(diǎn)擊上位機(jī)中的急停按鈕,即可迅速可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的立即停車(chē),并發(fā)出告警。

(5)皮帶機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)的停機(jī)

當(dāng)皮帶機(jī)保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作,立即停止相應(yīng)設(shè)備及其以上設(shè)備,并在上位機(jī)顯示報(bào)警狀態(tài)。

5、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選型

本方案嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)安全、環(huán)保等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),所有設(shè)備及附屬部件都成熟、可靠,適應(yīng)煤礦使用。本系統(tǒng)涉及的零部件,嚴(yán)格遵循質(zhì)量可靠,性能優(yōu)良,盡最大限度的保證較高性能價(jià)格比的原則設(shè)計(jì)、選型,以保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與可靠性。

本系統(tǒng)主要元器件一覽表如下:

序號(hào)

名    稱(chēng)

規(guī)? 格、型 號(hào)

單位

數(shù)量

備????? 注

1

集中操作臺(tái)

750X1800X900

臺(tái)

1

非標(biāo)

2

PLC控制柜

2200X800X600

臺(tái)

1

?

3

PLC

S7-300

1

德國(guó)西門(mén)子原裝

4

通訊單元

模塊及通訊電纜

1

德國(guó)西門(mén)子原裝

5

組態(tài)軟件

組態(tài)王6.5

2

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6

工控機(jī)

研華 IPC-610

臺(tái)

2

?

7

液晶顯示器

三星T260 26英寸

臺(tái)

2

?

8

針式打印機(jī)

EPSON 1600k3h

臺(tái)

1

?

9

激光打印機(jī)

HP LaserJet 5200LX

臺(tái)

1

?

10

UPS

APC SUA3000RMIU

?

臺(tái)

1

?

11

就地箱

JDX-1

臺(tái)

10

帶聲光報(bào)警

12

就地箱

JDX-2

臺(tái)

8

不帶聲光報(bào)警

13

椅子

電腦椅

2

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  •  低壓配電

地面生產(chǎn)集控系統(tǒng)配備3臺(tái)GGD型低壓配電柜,分別為:GGD-1、GGD-2、GGD-3。

配電柜GGD-1驅(qū)動(dòng)101毛煤帶式輸送機(jī)、102毛煤帶式輸送機(jī)、圓振動(dòng)篩、選矸帶式輸送機(jī)、塊煤帶式輸送機(jī)、末混煤帶式輸送機(jī)。

配電柜GGD-2驅(qū)動(dòng)破碎機(jī)。

配電柜GGD-3驅(qū)動(dòng)電動(dòng)雙側(cè)犁式卸料器、電液動(dòng)扇形閘門(mén)以及除鐵器等設(shè)備。

配電柜參數(shù)如下:

序號(hào)

名    稱(chēng)

規(guī)? 格、型 號(hào)

單位

數(shù)量

備????? 注

1

1#低壓配電柜

2200X800X600

臺(tái)

1

采用施耐德器件

2

2#低壓配電柜

2200X800X600

臺(tái)

1

采用施耐德器件

3

3#低壓配電柜

2200X800X600

臺(tái)

1

采用施耐德器件

?

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五、? 設(shè)備安裝及調(diào)試

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設(shè)備出廠前,在本公司須進(jìn)行模擬試驗(yàn),滿(mǎn)足要求后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝,安裝時(shí)本方免費(fèi)指導(dǎo)系統(tǒng)安裝,免費(fèi)進(jìn)行操作人員技術(shù)培訓(xùn),直到順利投入使用。

六、? 技術(shù)保證及服務(wù)

我方技術(shù)人員具有豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),多年來(lái)一直從事煤礦、熱電、化工及其它行業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、自控產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售,現(xiàn)場(chǎng)維修人員具有較強(qiáng)的解決與處理問(wèn)題的能力,完全可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。

系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)一年內(nèi),非人為故障我方將免費(fèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。使用時(shí)出現(xiàn)故障,我方將于2小時(shí)內(nèi)給予答復(fù),并在24小時(shí)內(nèi)派人趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理;超過(guò)保修期限,我方將長(zhǎng)期跟蹤設(shè)備(系統(tǒng))的運(yùn)行情況,及時(shí)解決問(wèn)題,優(yōu)先保證系統(tǒng)的備件供應(yīng),確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

七、? 設(shè)備包裝及運(yùn)輸

我方提供的設(shè)備部件,均遵照有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)備包裝技術(shù)要求進(jìn)行。箱內(nèi)設(shè)備采取防雨,防潮,防振動(dòng)措施,以適應(yīng)遠(yuǎn)途路上運(yùn)輸。

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