工作面系統(tǒng)集中控制

-.z.工作面系統(tǒng)集中控制配置方案第一局部概述一．概述二十一世紀(jì)是信息時代，隨著社會信息化進程的快速開展，信息技術(shù)的應(yīng)用已逐漸滲透到人類生存、活動的各個領(lǐng)域。在礦山生產(chǎn)領(lǐng)域，生產(chǎn)經(jīng)營管理的高效性、實時性、平安性直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益和本錢控制。作為礦山的生產(chǎn)主力軍――原煤運輸系統(tǒng)也必須適應(yīng)這一變化趨勢的要求。也就是說整個原煤運輸系統(tǒng)的建立、管理、調(diào)度應(yīng)該向著信息化、智能化、可視化、集中加分布式控制化的方向開展――建立主運輸系統(tǒng)的完善調(diào)度指揮中心勢在必行。鑒于此，集控制、保護、監(jiān)視、網(wǎng)上瀏覽于一體的遠程生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)運而生。目前許多現(xiàn)代化的礦井都已經(jīng)建成了此類系統(tǒng)，并取得了豐碩的直接和間接效益。安裝一套先進和實用的原煤運輸生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，使控制更完備，保護更可靠，操作更方便，了解更直觀，維護更便捷，是我們的目的和要求。對局和礦的主要領(lǐng)導(dǎo)，該系統(tǒng)能使之無論身在何處，都可以直觀全面地從網(wǎng)絡(luò)上了解現(xiàn)場實時信息，瀏覽歷史數(shù)據(jù)，觀看實時視頻圖像；對生產(chǎn)調(diào)度人員，該系統(tǒng)能使之進展方便地調(diào)度指揮，并對處理結(jié)果一目了然；對現(xiàn)場操作人員，能操作便捷，維護簡單；對維修人員，能從系統(tǒng)了解到盡可能多的故障提示，從而提高故障排查速度。同時，再滿足先進性、通用性、升級簡單、性能價格比高等要求，則這個系統(tǒng)就是一個現(xiàn)場所歡送的系統(tǒng)。1.1控制方式淺析工業(yè)現(xiàn)場過程控制開展到今天，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使現(xiàn)場使用者有目不暇接之感，也有些無所適從。在這里我們無法對現(xiàn)在的控制技術(shù)做一個全面的總結(jié)，但我們想就我們的理解，先粗淺地談一談控制技術(shù)開展的概況，希望能對用戶有一定的幫助。1.2PLC、DCS、FCS從上世紀(jì)七十年代到現(xiàn)在，PLC〔可編程邏輯控制〕、DCS〔分布式控制系統(tǒng)〕、FCS〔現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)〕就像一個三步曲，奏響了工業(yè)過程控制領(lǐng)域的宏偉樂章。PLC始于60年代末期在美國首先出現(xiàn)，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制系統(tǒng)。1976年正式命名，并給予定義。PLC是一種數(shù)字控制專用電子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數(shù)與演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工作程序。經(jīng)過30多年的開展，PLC已十分成熟與完善，并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。自1973年提出第一臺以微處理器為根底的控制器以來，它逐步完善，并最終形成功能齊全、平安可靠的數(shù)字式分散控制系統(tǒng)DCS。它的性能大大優(yōu)于以往任何一種控制系統(tǒng)。目前還可以通過工業(yè)以太網(wǎng)建立管理層網(wǎng)絡(luò)，以滿足工業(yè)過程控制呼聲越來越高的加強管理的要求?？梢赃@樣說，DCS系統(tǒng)是成熟和得到廣泛使用的系統(tǒng)。但是，自從有了FCS，并于90年代走向?qū)嵱没詠恚蚱淙珨?shù)字化通信，布線簡單，抗干擾能力強等特點，在短短十年時間內(nèi)，F(xiàn)CS得到了蓬勃開展。數(shù)字通訊是一種趨勢，它代表了技術(shù)進步，雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制以及由它而產(chǎn)生的巨大的推動力，加速現(xiàn)場裝置與控制的變革，開發(fā)出越來越多的功能完善的數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。這些都是DCS系統(tǒng)所不具備的，而由此產(chǎn)生的優(yōu)越性也是DCS系統(tǒng)所不及的。同時我們也應(yīng)看到，PLC、DCS系統(tǒng)開展也近30年，它們的設(shè)計思想、組態(tài)配置、功能匹配等已達十分完善的程度，已滲透到工業(yè)過程控制系統(tǒng)的各個領(lǐng)域，并且在FCS系統(tǒng)中也有些表達。目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開發(fā)研究，在各自保存自身原有的特點外，又相互補充，形成新的系統(tǒng)，現(xiàn)在的DCS已不是當(dāng)初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開發(fā)初期的PLC。所以說，一個采用主流技術(shù)，兼顧PLC、DCS、FCS各家所長，并將其有機結(jié)合的系統(tǒng)才是我們真正需要的系統(tǒng)。1.3嵌入式技術(shù)嵌入式系統(tǒng)是近幾年蓬勃開展起來的另一項應(yīng)用技術(shù)。它的應(yīng)用更加廣泛，從我們經(jīng)常接觸到的家電產(chǎn)品、手持式產(chǎn)品到尖端的航天產(chǎn)品〔比方美國勇氣號火星車〕〔我國的神州五、六號等〕都有嵌入式系統(tǒng)的身影。正是高集成度，低功耗的集成控制芯片推動了嵌入式系統(tǒng)的開展?？刂菩酒奶幚硭俣仍絹碓娇?，使運行其上的嵌入式操作系統(tǒng)得以飛速開展，從而使編程變得容易，調(diào)試變得簡單，使嵌入式設(shè)備開發(fā)的速度大大加快；越來越低的功耗使煤礦井下這種對電源要求極其苛刻的使用環(huán)境可以不斷采用低功耗芯片來完成復(fù)雜的控制和通信功能，從而極大地提高了煤礦自動化技術(shù)水平?，F(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)由嵌入式硬件和嵌入式軟件構(gòu)成。嵌入式硬件從*86系列、ARM9到8、16位單片機等各系列產(chǎn)品，隨著使用環(huán)境的不同，都得到廣泛應(yīng)用；嵌入式軟件產(chǎn)品有WINCE.NET、V*Works、RTLinu*、UCOS…….等等。嵌入式系統(tǒng)、可靠的現(xiàn)場CAN總線技術(shù)，加上豐富的系統(tǒng)接口，構(gòu)成了KTC101系統(tǒng)。并使之成為操作簡單、維護方便、抗干擾、高兼容性的礦山控制產(chǎn)品。第二局部工作面集中控制一．系統(tǒng)控制設(shè)備概況工作面120米、每架寬1.532米，要求每三架安裝一個具有擴音和急停刮板機的終端，60米機。方案使用一套綜采工作面KJ50型PROMOS電控系統(tǒng)完成上述設(shè)備的集中控制。二．KJ50型PROMOS電控系統(tǒng)介紹KJ50型PROMOS電控系統(tǒng)是我公司于本世紀(jì)初新開發(fā)的，專門用于煤礦井下膠帶機和工作面的集控制、檢測、保護、通話、語言報警于一體的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了先進的工業(yè)嵌入式計算機〔PC340〕控制技術(shù)，完成集中＋分布式控制；主控采用液晶顯示屏，以彩色圖形、動畫、漢字的形式給出設(shè)備各種狀態(tài)，無論是參數(shù)設(shè)定還是故障位置均以漢字顯示；除電源箱外，系統(tǒng)其他所有部件均為本質(zhì)平安型設(shè)備，從而使系統(tǒng)的密封至少到達了IP54標(biāo)準(zhǔn)，接插件到達了IP67。該系統(tǒng)現(xiàn)已廣泛在煤礦井下使用，其功能強大、性能可靠、操作簡單直觀、維護便捷和優(yōu)質(zhì)的技術(shù)效勞支持，深受現(xiàn)場使用者的歡送并得到良好贊譽。系統(tǒng)完成的功能〔1〕控制及報警功能●計算機集中控制〔需加配相應(yīng)的工控系統(tǒng)〕操作人員在井上可直接通過鼠標(biāo)對井下設(shè)備進展啟停操作，并可根據(jù)實際需要實現(xiàn)設(shè)備的單啟、單停；聯(lián)啟、聯(lián)停；單啟、聯(lián)停；聯(lián)啟、單停等操作，井上基于平安性考慮工作人員都具備自己的專用密碼，輸入密碼后才可進展操作，5s后自動注銷?！袢斯ぞ偷乜刂圃诰偷胤绞较?，操作人員分別在刮板機頭控制刮板機和機的起、停。●檢修方式控制井下設(shè)備檢修階段，可翻開連鎖關(guān)系，隨時、任意啟停任何一部設(shè)備?！顸c動方式控制檢修、調(diào)試過程中經(jīng)常要點動電機，此工作方式可實現(xiàn)單個電機的點動?！窬哂型毫鞣较蚧ハ嚅]鎖功能，實現(xiàn)順煤流停，逆煤流開，有效地杜絕膠帶機的帶載啟動。如在煤倉接近滿倉時，控制器通過適當(dāng)?shù)难訒r，使每部皮帶拉空后停機，既保證了皮帶空載啟動，又能滿足緩沖倉滿倉時不出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象?！裢ㄟ^按下沿線的急停按鈕可實現(xiàn)緊急停機,并顯示急停位置?！駟ⅰ⑼Ｇ暗恼Z音報警：對*緊過程和起、停過程均有語音報警。●各種控制方式間有可靠閉鎖?！?〕顯示功能●彩色液晶屏以圖形、動畫及漢字顯示●被控設(shè)備開機率統(tǒng)計及顯示●被控設(shè)備運行狀態(tài)圖形、動畫顯示●被控設(shè)備運行狀態(tài)漢字提示●沿線閉鎖位置顯示●沿線電纜斷路檢測及斷路位置顯示●在計算機屏幕上動態(tài)顯示全系統(tǒng)工況、主要保護、參數(shù)及每條皮帶運行的有關(guān)信息?！?〕語音通訊功能通過該系統(tǒng)工作面巡檢人員可隨時與沿線人員通話，便于檢修、聯(lián)絡(luò)?！?〕擴展功能控制器留有備用容量和接口，可以很方便地進展擴展〔如增加膠帶機的保護裝置〕；分布式井下構(gòu)造使系統(tǒng)具有良好的擴展性，〔如膠帶機隨生產(chǎn)的開展而增多，可方便地增加膠帶機監(jiān)控站〕?！?〕系統(tǒng)所有檢測輸入信號開關(guān)量、模擬量〔1～5V；4～20mA；200～1000Hz需增配相應(yīng)的轉(zhuǎn)換模塊〕由參數(shù)設(shè)定選擇?！?〕靈活的參數(shù)設(shè)置和密碼保護功能●KTC101-Z型控制器就地帶有所有檢測及控制的參數(shù)調(diào)整功能?！窨芍苯油ㄟ^參數(shù)調(diào)整設(shè)置密碼保護功能。三．工作面集中控制井下控制局部3.1系統(tǒng)具體配置說明及配置圖KJ50-*-D主控制器、KJF21電源箱放和I/0接口箱放置在設(shè)備列車控制室內(nèi)，由主控制器反面的CS1插座引出CS1沿線，再接到I/O接口箱上。工作面局部：CS1沿線從I/O接口箱上引出一根120米七芯屏蔽拉力電纜連接至機機頭的KTK1K擴音上，后用一根20米電纜連接至工作溜機頭的KTK1DW擴音上，工作面內(nèi)KTK1DW型固定在液壓支架上，用12米電纜連接，間隔3架布置一臺，最后連接上KFD1智能終端，形成一個完整的沿線。3.2配置明細序號型號名稱數(shù)量單位1KJ50-*-D礦用隔爆兼本安型顯示器1臺2KJF21電源箱1臺3KTK1DW擴音28臺4KCC1D-2080000I/O接口1臺5KTK1K帶控制擴音1臺6KFD1線路終端1臺7KPA1按鈕2臺