1、煤礦自動化控制系統(tǒng) >> 主、副井提升自動控制系統(tǒng) 主、副井提升自動控制系統(tǒng)一、 系統(tǒng)概述：    礦井提升機常被人們稱為礦山的咽喉，是礦山最重要的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，肩負著提升煤炭、礦石、下放材料、升降人員和設(shè)備等的重要運輸責任，其電控技術(shù)的發(fā)展對促進礦井生產(chǎn)效率的提高和安全作業(yè)，無疑具有極其重大的影響。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和對礦山資源需求的高速增長，對礦山生產(chǎn)技術(shù)提出了越來越高的要求。因此為使用現(xiàn)代化信息技術(shù)，充分發(fā)揮煤礦管理信息網(wǎng)絡(luò)和各生產(chǎn)控制系統(tǒng)應(yīng)有的功效，實現(xiàn)監(jiān)管控一體化的理想格局，并

2、達到減員增效的目的；我公司特為現(xiàn)礦井提升機配置新型工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，組成原煤生產(chǎn)運輸?shù)募斜O(jiān)控系統(tǒng)，由地面計算機統(tǒng)一管理，對主副井提升電控系統(tǒng)進行自動化控制。二、 系統(tǒng)功能原理圖：          （主井定量裝載提升系統(tǒng)圖）                 （副井操車提升系統(tǒng)圖） （定量裝載流程圖）（箕斗提升及

3、卸載流程圖） （箕斗定量裝載上位機主畫面圖）三、 系統(tǒng)功能：    我國目前正在服務(wù)的礦井提升機的電控系統(tǒng)主要有以下四種方案：交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子電路串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)、直流發(fā)電機與直流電動機組成的GM直流調(diào)速系統(tǒng)和晶閘管整流裝置供電的V-M直流調(diào)速系統(tǒng)。公司本系統(tǒng)以安全、可靠、高效、經(jīng)濟為出發(fā)點，以可靠性原則為依據(jù)，使系統(tǒng)不僅適用于煤礦井下有瓦斯，煤塵爆炸危險的惡劣環(huán)境，也適用于地面惡劣環(huán)境，而且它可完成提升行程的測量和設(shè)定；本系統(tǒng)實現(xiàn)了對提升過程的程序控制，精度高，甚至可以取消爬行段；實現(xiàn)了速度、電流以及矢量的數(shù)字交換等，對

4、提升機進行閉環(huán)調(diào)節(jié)；實現(xiàn)行程、速度等重要參數(shù)及提升狀態(tài)的監(jiān)視；具有良好的控制監(jiān)視系統(tǒng)；實現(xiàn)了顯示、記錄和打印等有關(guān)數(shù)據(jù)的全部自動化，并能和全礦井監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行。在配備一至二名巡檢員之后，各點無需再配備專門人員，所有監(jiān)控均由集控室來操作完成。因此該系統(tǒng)明顯降低了設(shè)備故障率、簡化了操作、減輕了工人勞動強度、提高了生產(chǎn)運行的安全可靠性、最大限度地縮減裝卸載的時間，達到了提高產(chǎn)量，實現(xiàn)增效的目的。四、 系統(tǒng)組成與特點：     1、本集控系統(tǒng)由監(jiān)控主站和上井口PLC（提升）、下井口PLC（定量或信號）的監(jiān)控分站、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成。

5、0;    2、地面監(jiān)控主站：監(jiān)控主站由上位工控機、不間斷電源、信號傳輸接口和集控軟件、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等部分組成。該主站可單機監(jiān)控各設(shè)備，并可通過以太網(wǎng)接口與全礦網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。主站設(shè)在地面集控室，為2臺工業(yè)PC機。    上位機系統(tǒng)：上位機系統(tǒng)含工控機、大屏幕LCD、打印機、不間斷電源等，2臺工控機的配置完全相同，組成同時工作的冗余系統(tǒng)。平時，可1臺作為操作員站工作于監(jiān)控方式、另1臺作為工程師站工作于管理方式，也可2臺都工作于監(jiān)控方式，均可實現(xiàn)對運輸系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控和開、停各運輸系統(tǒng)。    組態(tài)軟件：上位機組

6、態(tài)軟件選用SIMENS公司W(wǎng)INCC6.0（正版）實時監(jiān)控組態(tài)軟件，工作于Window 2000平臺，完成所需的圖形監(jiān)控、動態(tài)圖形顯示、歷史數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)趨勢圖、自診斷、報警等諸多功能。集控系統(tǒng)的組網(wǎng)功能，上位PC機可通過以太網(wǎng)接口與全礦綜合自動化網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)信息共享。     3、監(jiān)控分站：在上井口和下井口分別設(shè)   KJD24Z  可編程控制機，  實現(xiàn)各系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控及自動控制；  通過PROFIBUS總線接口與監(jiān)控主站連接。此可編程控制機為本系統(tǒng)的核心主控單元，它采用高性能進口西門子P

7、LC技術(shù)，從根本上提高了系統(tǒng)的工作可靠性及使用壽命。其多 CPU 并行處理技術(shù)、多重抗干擾技術(shù)、模塊化結(jié)構(gòu)和高防護等級設(shè)計，配以電源繼電器箱、各種傳感器保護裝置、通信信號裝置以及與驅(qū)動裝置相應(yīng)的控制設(shè)備構(gòu)成適用于各種類型提升系統(tǒng)的高可靠性電控成套設(shè)備。并具備完善的保護和通信信號聯(lián)絡(luò)功能。     4、變頻、高開通信軟件：選用本公司開發(fā)的實時監(jiān)控通信軟件，工作于PC平臺，通過RS485總線完成對高開柜的保護模塊（PA150微機綜合保護）及高壓變頻控制器的數(shù)據(jù)采集及控制任務(wù)，及時將所需的數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)記錄、故障及動作記錄參數(shù)融入WINCC組態(tài)系統(tǒng)中

8、，實現(xiàn)實時在線式的遠程監(jiān)控功能。     5、高開柜、低壓配電柜：高開室內(nèi)安裝多臺高開柜，采用雙回路供電，其中2臺是進線柜，1臺PT柜，電機啟動柜（根據(jù)電機臺數(shù)確定）；高開柜內(nèi)使用小車式高壓BC開關(guān)，具有運行穩(wěn)定，更換方面，維護簡單等特點；高開柜的線路和設(shè)備保護選用PA150微機綜合保護裝置，具有檢測精度高，保護動作反應(yīng)快，數(shù)據(jù)處理記錄功能強大等特點。在集控室配置多臺GGD低壓配電柜，采用雙回路供電，低壓配電柜主要為提升電控保護系統(tǒng)和盤型閘泵站電機提供電源，同時也為小型負荷提供電源。     6

9、、提升系統(tǒng)保護及數(shù)據(jù)采集：采用智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)、其通過采集模塊以RS485總線與可編程控制機進行通信，實時在線不間斷地采集現(xiàn)場保護數(shù)據(jù)；本系統(tǒng)保護不但動作靈敏度高、反應(yīng)及時；而且在安裝施工及維護中，大大節(jié)約電纜的使用量、減少施工工程進度和日常維護量。    7、 提升系統(tǒng)故障保護:    、立即安全制動故障。該類故障綜合在硬軟件安全電路中, 安全電路正常時吸合, 有緊急故障時釋放, 一旦安全電路釋放, 就會立即封鎖變頻器、跳制動油泵, 并控制油壓系統(tǒng)電磁閥實施安全制動、抱安全閘。主要安全制動故障有: 轉(zhuǎn)動系統(tǒng)故障。如主回路和

10、控制回路電源故障, 主電機過熱、堵轉(zhuǎn), 變頻器故障等; 過卷故障; 超速故障。如等速、超速、減速段定點超速和連續(xù)超速等; 緊急故障; 液壓制動系統(tǒng)故障。如制動油泵跳, 系統(tǒng)油壓高等; 錯向; 測速軸編碼器斷線; 松繩故障。    、先電氣制動、后安全制動故障。故障發(fā)生后, 轉(zhuǎn)動系統(tǒng)會自動進行減速, 當速度降到爬行速度時會立即轉(zhuǎn)為緊急制動。故障主要有事故停車和閘瓦磨損等。    、完成本次開車后, 不允許再次開車故障。開車前如出現(xiàn)這類故障, 則開不起車; 如在運行過程中出現(xiàn), 則允許本次開車完成, 但不允許下次開車, 除故障解

11、除。故障主要有電機過熱報警、液壓站油溫過高等。     8、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)：在提升系統(tǒng)重要崗點安裝防爆廣角度紅外攝像頭，進行現(xiàn)場信息采集，以光纖為載體傳入集控室主機柜，經(jīng)視頻分配器輸出至各監(jiān)視器和顯示服務(wù)器，實現(xiàn)了各崗點設(shè)備運行狀態(tài)和生產(chǎn)情況的24小時全天候監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題可以及時處理，有效降低了事故發(fā)生率，提高了生產(chǎn)效率。     9.系統(tǒng)特點主要概括：     、主、副井提升信號及自動裝卸載各自具有集控、自動、手動三種工件方式，手動方式用于裝卸

12、載的調(diào)試和檢修。信號在檢修狀態(tài)只有慢車信號。      、自動裝載定量、定容、定時保護及顯示。      、故障自動報警功能，及傳感器的故障自診斷。      、提升次數(shù)記憶功能和提升信號的斷電記憶功能。      、有工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)冗余通訊功能。     、上、下井口信號間的閉鎖功能、檢測箕斗的裝卸載位置異常

13、功能。      、防止二次裝載保護功能。      、主、副井提升信號及自動裝卸載有上位機系統(tǒng)、能監(jiān)測各個設(shè)備的運行狀態(tài)、故障記憶查詢、產(chǎn)量的累計及報表、空載、滿載、超載的標定，及定量斗假余煤的校零功能。      、與絞車控制回路的閉鎖功能、及PROFIBUS-DP軟件通訊回路閉鎖。      、有聯(lián)絡(luò)呼叫功能。   

14、60;  、有井上下煤倉煤位的連續(xù)實時監(jiān)測功能。      、有與全礦井綜合自動化的以太網(wǎng)接口。      、系統(tǒng)有供電電源的絕緣監(jiān)測與電壓監(jiān)測功能。      、箕斗的卸載狀態(tài)監(jiān)視功能，檢測箕斗是否卸空。      、有對裝載皮帶的溫度、煙霧、跑偏、堆煤、斷帶及拉線急停等八大保護功能。      、有對動力負荷的保護上位機監(jiān)測功能，如缺相,短路,堵轉(zhuǎn),過載,相不平衡,漏電等故障進行監(jiān)測保護。      、整個系統(tǒng)的通過網(wǎng)絡(luò)訪問維護功能。 五、 依據(jù)的標準及規(guī)范：GB3836.1-2000爆炸性氣