1、系統(tǒng)概述

KTC煤礦皮帶通訊控制系統(tǒng)整體采用工業(yè)PLC和嵌入式技術(shù)，人機界面采用12.1寸TFT顯示終端，上位機采用防爆計算機，可實現(xiàn)井下掘進順槽皮帶、采煤工作面順槽皮帶、主運輸皮帶以及洗煤廠皮帶等的保護，控制、 沿線通話、故障檢測、顯示及報警等功能,帶有標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口、RS485、RS232接口。從小皮帶到主運皮帶；從單條運輸膠帶到整個礦井的所有固定膠帶機運輸系統(tǒng)；從簡單的頭尾搭接到“丁” 字型、“山” 字型搭接 ；從設(shè)備啟?？刂频焦ぷ麟娏?、電壓顯示、皮帶速度檢測和顯示、煤倉煤位檢測和顯示、高低煤位停機；電機溫度、運行頻率、風(fēng)機狀態(tài)等的檢測和顯示及計算機遠程傳輸通信；故障自診斷等均可提供全套解決方案。

2、先進性和可擴展性：

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮。因此本系統(tǒng)在投資費用許可的情況下應(yīng)充分利用現(xiàn)代最新技術(shù)，以使系統(tǒng)在盡可能長的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應(yīng)。但由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，故必須充分考慮今后的發(fā)展需要，設(shè)計方案必須具備前瞻性和可擴展性。這種可擴展性不僅充分保護了甲方的投資，而且具有較高的綜合性能價格比。本設(shè)計對此均作了充分考慮，預(yù)留了輸入輸出等各種接口，極便于系統(tǒng)的擴展和升級。

3、安全性和可靠性：

KTC煤礦皮帶通訊控制系統(tǒng)作為皮帶運輸系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，對安全型和可靠性有極高的要求，因此系統(tǒng)設(shè)計必須安全、可靠，本方案已充分考慮采用成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，在設(shè)備選型和系統(tǒng)的設(shè)計中盡量減少故障的發(fā)生。并從設(shè)備防塵、防水以及設(shè)備快速安裝和維護等方面，都必滿足可靠性的要求。特別重要的一點是本方案選用的所有主要關(guān)鍵設(shè)備，均符合煤礦安全使用標(biāo)準(zhǔn)。

6、系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

使用KTC皮帶通訊控制系統(tǒng)實現(xiàn)2條皮帶的集中和分布式控制：

6.1、1號皮帶的通訊控制系統(tǒng)設(shè)計：

6.1.1、首先在1號皮帶（1000米）的機頭開關(guān)電站附近安裝1臺本安型主控制器和1臺隔爆兼本安型電源，作為1號皮帶的控制中心；

6.1.2、從主控制器開始，沿皮帶方向每100米安裝1臺拉線急停擴音電話，每200米安裝一臺拉線急停開關(guān)，一直敷設(shè)到機尾；

6.1.3、將1號皮帶機的抱閘電機控制線接入主控制器，用來控制抱閘電機的開停。

4、將1號皮帶機的用于控制主運電機的開關(guān)先導(dǎo)線或變頻器先導(dǎo)線引入主控制器，用來控制主運電機的啟停；

6.1.4、如果被控對象為變頻器，主控制器可通過RS485總線與其通訊，讀取變頻器的電流值和頻率值等數(shù)據(jù)；

6.1.5、將1號皮帶機頭的溫度傳感器、速度傳感器、煙霧傳感器、堆煤傳感器、機頭跑偏傳感器等輸入信號就近接入主控制器，用來實時監(jiān)測各個保護信號；

6.1.6、在1號皮帶的中間位置將中間跑偏傳感器接入最近一臺拉線急停電話的輸入口，用來監(jiān)測皮帶中間位置的跑偏情況；

6.1.7、在1號皮帶機的機尾附近將機尾跑偏傳感器和撕裂傳感器接入最近一臺拉線急停電話，用來監(jiān)測是否有撕裂發(fā)生和機尾跑偏情況。

6.2、2號皮帶的通訊控制系統(tǒng)設(shè)計：

6.2.1、首先在2號皮帶（2000米）的機頭開關(guān)電站附近安裝1臺本安型分站和1臺KDW127/18電源，作為2號皮帶的控制中心；

6.2.2、從分站開始，沿皮帶方向每100米安裝1臺拉線急停擴音電話，每200米安裝一臺拉線急停開關(guān)，一直敷設(shè)到機尾；

6.2.3、將2號皮帶機的抱閘電機控制線接入分站，用來控制抱閘電機的開停。

6.2.4、將2號皮帶機的用于控制主運電機的開關(guān)先導(dǎo)線或變頻器先導(dǎo)線引入主分站，用來控制主運電機的啟停；

6.2.5、如果被控對象為變頻器，分站可通過RS485總線與其通訊，讀取變頻器的電流值和頻率值等數(shù)據(jù)；

6.2.6、將2號皮帶機頭的溫度傳感器、速度傳感器、煙霧傳感器、堆煤傳感器、機頭跑偏傳感器等輸入信號就近接入分站，用來實時監(jiān)測各個保護信號；

6.2.7、在2號皮帶的中間位置將中間跑偏傳感器接入最近一臺拉線急停電話的輸入口，用來監(jiān)測皮帶中間位置的跑偏情況；

6.2.8、在2號皮帶機的機尾附近將機尾跑偏傳感器和撕裂傳感器接入最近一臺拉線急停電話，用來監(jiān)測是否有撕裂發(fā)生和機尾跑偏情況；

6.2.9、在最后一臺拉線急停電話的后面插上終端，用來檢測末端電壓。

6.3兩條皮帶控制系統(tǒng)的級聯(lián)

用1條20米的七芯通信電纜將1號皮帶機的最后一個電話和2號皮帶機頭的分站連在一起，實現(xiàn)兩條皮帶控制系統(tǒng)的信息共享和集中控制。

6.4控制流程

6.4.1、集控控制方式

在集控控制方式下，1號皮帶和2號皮帶的啟停具有先后順序，即：在1號皮帶不啟車的情況下，2號皮帶無法啟車；當(dāng)1號皮帶停車時，2號皮帶會自動停車；從而實現(xiàn)逆煤流啟車、順煤流停車的功能。

主控制器的優(yōu)先級較高，它可以對1號皮帶進行控制，也可以對2號皮帶進行控制（即集中控制）；分站的優(yōu)先級較低，它只能控制2號皮帶。

6.4.2、檢修控制方式

在檢修控制方式下，1號皮帶和2號皮帶沒有啟停的聯(lián)鎖關(guān)系，即：1號皮帶停車的情況下，不影響2號皮帶的啟停。此種方式主要用于皮帶檢修時使用。

6.4.3保護信號的處理

6.4.1.1、溫度保護：當(dāng)溫度傳感器動作時，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機，同時超溫灑水打開；

6.4.1.2、煙霧保護：當(dāng)煙霧傳感器動作時，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機，同時超溫灑水打開；

6.4.1.3、速度保護：當(dāng)速度傳感器的速度值低于低速值或高于高速值時，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機；

6.4.1.4、堆煤保護：皮帶運行時，有時會出現(xiàn)矸石或大煤塊瞬間碰到傳感器的情況，所以堆煤保護可以設(shè)定檢測延時時間，在檢測延時時間內(nèi)（比如1秒鐘）主控制器不會停止皮帶的運行，當(dāng)保護時間超過檢測時間時，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機；

6.4.1.5、機頭跑偏保護：同堆煤保護類似，當(dāng)皮帶運行時，有時會出現(xiàn)矸石或大煤塊瞬間碰到傳感器的情況，所以跑偏保護可以設(shè)定檢測延時時間，一級跑偏發(fā)生時，主控制器只報警不停車；二級跑偏發(fā)生時，當(dāng)保護時間超過檢測時間，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機；

6.4.1.6、皮帶中間的跑偏保護：皮帶較長時，一般皮帶的中間需要敷設(shè)跑偏保護，中間的跑偏保護可以就近接入最近的一臺拉線急停地電話，該跑偏信號會通過總線的方式由七芯通信電纜傳輸?shù)街骺刂破骰蚍终?，然后進行相應(yīng)的處理。

6.4.1.7、皮帶機尾的跑偏保護：同中間跑偏類似，也是就近接入拉線急停電話。

6.4.1.8、撕裂保護：撕裂傳感器一般在機尾位置，就近接入最近的拉線急停電話，當(dāng)撕裂傳感器動作時，主控制器發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機；

6.4.1.9、急停保護：皮帶沿線每臺拉線電話或拉線開關(guān)之間都有鋼絲繩相連，當(dāng)拉動鋼絲繩時，拉線電話或拉線開關(guān)會動作，主控制器會發(fā)出語音報警，皮帶機立即停機。

6.4.1.10、超溫灑水：當(dāng)煙霧傳感器動作或溫度傳感器動作時，主控制器或分站會將電磁閥打開，從而實現(xiàn)超溫灑水的功能。

7、單機產(chǎn)品介紹

7.1礦用隔爆兼本安型計算機

隔爆兼本安型計算機主要有嵌入式計算機、22寸液晶顯示器、2個百兆光口、3個百兆電口、電源和本安鍵盤組成。可通過該計算機實現(xiàn)對下位機或分站的集中控制，同時也可接入隔爆型攝像機實現(xiàn)對生產(chǎn)沿線的監(jiān)控。通過自身的光口可接入及井下環(huán)網(wǎng)，從而實現(xiàn)現(xiàn)場參數(shù)和視頻的上傳。

7.2礦用本安型主控制器

礦用本安型主控制器采用西門子PLC、嵌入式計算機和12.1寸顯示終端組成，具體功能和參數(shù)如下：

●皮帶機運輸機的啟車/停車控制、單個電機的點動；

●多條皮帶的級聯(lián)控制（按逆煤流方向啟車，順煤流方向停車）;

●皮帶沿線的單工擴音通話功能（擴音強度大于100dB）；

●皮帶沿線的信號打點功能（信號響度大于100dB）；

●顯示功能：主控制箱采用12.1寸TFT大屏幕液晶顯示，各設(shè)備的啟停狀態(tài)、沿線電話狀態(tài)、電機的電流、溫度、各皮帶保護（包括速度、煙霧、溫度、堆煤、機頭跑偏、中間跑偏、機尾跑偏、撕裂、沿線急停以及超溫灑水等）都以動畫和漢字的形式進行雙重顯示；

●設(shè)備啟停時間統(tǒng)計、顯示功能；

●控制對象的多樣化:控制對象可以是組合開關(guān),變頻器,軟啟動等

●靈活的參數(shù)設(shè)置及調(diào)整功能;

●主控制箱可提供30路輸入端口和26路輸出端口（可擴展至更多）。

●多條皮帶分布和集中式控制。

7.3礦用隔爆型本安電源

●礦用隔爆兼本安型電源用來給主控制器和沿線擴音電話供電；

●輸入電壓為AC127V/660V，允許波動范圍為：75%~110%；

●輸出二組DC12V，三組DC18V,一組D24V；

●六組電源均具有過流保護功能和故障排除自恢復(fù)功能。

7.4礦用本安型閉鎖擴音電話

●本安型閉鎖電話主要由密封放大器、閉鎖板、麥克風(fēng)、閉鎖裝置和快速不銹鋼插座等組成；

●密封放大器內(nèi)部帶有蓄電池，在系統(tǒng)停電的情況下仍舊可以使用兩天；

●電話擴音為半雙工方式，聲強大于100dB，失真度小于7%；

●防水性能好，上蓋與殼體之間采用折頁式設(shè)計，極大地方便了日常使用和維護。

●電話可設(shè)定是否外接傳感器等輸入信號，可在皮帶中間或機尾位置就近接入跑偏，撕裂感器，有效減少信號線長度，降低礦方使用成本。

7.5礦用本安型遠控電話

●本安型遠控電話主要由密封放大器、閉鎖板、遠程啟停板、麥克風(fēng)、閉鎖裝置、啟停裝置和快速不銹鋼插座等組成；

●密封放大器內(nèi)部帶有蓄電池，在系統(tǒng)停電的情況下仍舊可以使用兩天；

●電話擴音為半雙工方式，聲強大于100dB，失真度小于7%；

●防水性能好，上蓋與殼體之間采用折頁式設(shè)計，極大地方便了日常使用和維護。

●遠控電話安裝在工作面轉(zhuǎn)載機頭和運輸機頭，實現(xiàn)破碎機、轉(zhuǎn)載機、前部運輸機和后部運輸機的就地啟停，方便工人操作，實現(xiàn)集中和分布式控制。

7.6礦用本安型分站

●礦用本安型分站采用西門子PLC、嵌入式計算機和8寸顯示終端組成；

●可單獨用在掘進順槽皮帶和其他運輸皮帶，也可配合主控制器實現(xiàn)多條皮帶的集中和分布式控制。

●顯示功能：分站采用8寸TFT液晶顯示終端，各設(shè)備的啟停狀態(tài)、沿線電話狀態(tài)、電機的電流、溫度、各皮帶保護（包括速度、煙霧、溫度、堆煤、機頭跑偏、中間跑偏、機尾跑偏、撕裂、沿線急停以及超溫灑水等）都以動畫和漢字的形式進行雙重顯示；

●設(shè)備啟停時間統(tǒng)計、顯示功能；

●靈活的參數(shù)設(shè)置及調(diào)整功能

●分站可提供12路輸入端口和10路輸出端口（可擴展至更多）。

●多條皮帶集中和分布式控制。