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(shí)代，隨著社會(huì)信息化進(jìn)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(dòng)的各個(gè)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(shí)時(shí)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(yùn)輸系統(tǒng)也必須適應(yīng)這一變化趨勢(shì)的要求。也就是說整個(gè)原煤運(yùn)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(yùn)輸系統(tǒng)的完善調(diào)度指揮中心勢(shì)在必行。鑒于此，集控制、保護(hù)、監(jiān)視、網(wǎng)上瀏覽于一體的遠(yuǎn)程生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)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(jìn)和實(shí)用的原煤運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，使控制更完備，保護(hù)更可靠，操作更方便，了解更直觀，維護(hù)更便捷，是我們的目的和要求。對(duì)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(chǎng)實(shí)時(shí)信息，瀏覽歷史數(shù)據(jù)，觀看實(shí)時(shí)視頻圖像；對(duì)生產(chǎn)調(diào)度人員，該系統(tǒng)能使之進(jìn)展方便地調(diào)度指揮，并對(duì)處理結(jié)果一目了然；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員，能操作便捷，維護(hù)簡(jiǎn)單；對(duì)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(shí)，再滿足先進(jìn)性、通用性、升級(jí)簡(jiǎn)單、性能價(jià)格比高等要求，則這個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)所歡送的系統(tǒng)。1.1控制方式淺析工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過程控制開展到今天，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使現(xiàn)場(chǎng)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(duì)現(xiàn)在的控制技術(shù)做一個(gè)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(duì)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(chǎng)總線控制系統(tǒng)〕就像一個(gè)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(jì)時(shí)、計(jì)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(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)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(jī)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(tái)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(qiáng)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?，因其全?shù)字化通信，布線簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在短短十年時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)CS得到了蓬勃開展。數(shù)字通訊是一種趨勢(shì)，它代表了技術(shù)進(jìn)步，雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制以及由它而產(chǎn)生的巨大的推動(dòng)力，加速現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(shí)我們也應(yīng)看到，PLC、DCS系統(tǒng)開展也近30年，它們的設(shè)計(jì)思想、組態(tài)配置、功能匹配等已達(dá)十分完善的程度，已滲透到工業(yè)過程控制系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，并且在FCS系統(tǒng)中也有些表達(dá)。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(diǎn)外，又相互補(bǔ)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(gè)采用主流技術(shù)，兼顧PLC、DCS、FCS各家所長(zhǎng)，并將其有機(jī)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(xiàng)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(hào)火星車〕〔我國的神州五、六號(hào)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(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的開展?？刂菩酒奶幚硭俣仍絹碓娇?，使運(yùn)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(jiǎn)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(duì)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(dòng)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(jī)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(chǎng)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(jiǎn)單、維護(hù)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(gè)具有擴(kuò)音和急停刮板機(jī)的終端，60米機(jī)。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(jī)和工作面的集控制、檢測(cè)、保護(hù)、通話、語言報(bào)警于一體的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了先進(jìn)的工業(yè)嵌入式計(jì)算機(jī)〔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(dòng)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(dá)了IP54標(biāo)準(zhǔn)，接插件到達(dá)了IP67。該系統(tǒng)現(xiàn)已廣泛在煤礦井下使用，其功能強(qiáng)大、性能可靠、操作簡(jiǎn)單直觀、維護(hù)便捷和優(yōu)質(zhì)的技術(shù)效勞支持，深受現(xiàn)場(chǎng)使用者的歡送并得到良好贊譽(yù)。系統(tǒng)完成的功能〔1〕控制及報(bào)警功能●計(jì)算機(jī)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(duì)井下設(shè)備進(jìn)展啟停操作，并可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)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(jìn)展操作，5s后自動(dòng)注銷?！袢斯ぞ偷乜刂圃诰偷胤绞较?，操作人員分別在刮板機(jī)頭控制刮板機(jī)和機(jī)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(shí)、任意啟停任何一部設(shè)備?！顸c(diǎn)動(dòng)方式控制檢修、調(diào)試過程中經(jīng)常要點(diǎn)動(dòng)電機(jī)，此工作方式可實(shí)現(xiàn)單個(gè)電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)?！窬哂型毫鞣较蚧ハ嚅]鎖功能，實(shí)現(xiàn)順煤流停，逆煤流開，有效地杜絕膠帶機(jī)的帶載啟動(dòng)。如在煤倉接近滿倉時(shí)，控制器通過適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，使每部皮帶拉空后停機(jī)，既保證了皮帶空載啟動(dòng)，又能滿足緩沖倉滿倉時(shí)不出現(xiàn)堆煤現(xiàn)象?！裢ㄟ^按下沿線的急停按鈕可實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī),并顯示急停位置。●啟、停前的語音報(bào)警：對(duì)*緊過程和起、停過程均有語音報(bào)警。●各種控制方式間有可靠閉鎖。〔2〕顯示功能●彩色液晶屏以圖形、動(dòng)畫及漢字顯示●被控設(shè)備開機(jī)率統(tǒng)計(jì)及顯示●被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖形、動(dòng)畫顯示●被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)漢字提示●沿線閉鎖位置顯示●沿線電纜斷路檢測(cè)及斷路位置顯示●在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)顯示全系統(tǒng)工況、主要保護(hù)、參數(shù)及每條皮帶運(yùn)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(shí)與沿線人員通話，便于檢修、聯(lián)絡(luò)。〔4〕擴(kuò)展功能控制器留有備用容量和接口，可以很方便地進(jìn)展擴(kuò)展〔如增加膠帶機(jī)的保護(hù)裝置〕；分布式井下構(gòu)造使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，〔如膠帶機(jī)隨生產(chǎn)的開展而增多，可方便地增加膠帶機(jī)監(jiān)控站〕?！?〕系統(tǒng)所有檢測(cè)輸入信號(hào)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(hù)功能●KTC101-Z型控制器就地帶有所有檢測(cè)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(hù)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(jī)機(jī)頭的KTK1K擴(kuò)音上，后用一根20米電纜連接至工作溜機(jī)頭的KTK1DW擴(kuò)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(tái)，最后連接上KFD1智能終端，形成一個(gè)完整的沿線。3.2配置明細(xì)序號(hào)型號(hào)名稱數(shù)量單位1KJ50-*-D礦用隔爆兼本安型顯示器1臺(tái)2KJF21電源箱1臺(tái)3KTK1DW擴(kuò)音28臺(tái)4KCC1D-2080000I/O接口1臺(tái)5KTK1K帶控制擴(kuò)音1臺(tái)6KFD1線路終端1臺(tái)7KPA1按鈕2臺(tái)