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(jī)界面采用12.1寸TFT顯示終端，上位機(jī)采用防爆計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)井下掘進(jìn)順槽皮帶、采煤工作面順槽皮帶、主運(yùn)輸皮帶以及洗煤廠皮帶等的保護(hù)，控制、 沿線通話、故障檢測(cè)、顯示及報(bào)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(yùn)皮帶；從單條運(yùn)輸膠帶到整個(gè)礦井的所有固定膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)；從簡(jiǎn)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(cè)和顯示、煤倉(cāng)煤位檢測(cè)和顯示、高低煤位停機(jī)；電機(jī)溫度、運(yùn)行頻率、風(fēng)機(jī)狀態(tài)等的檢測(cè)和顯示及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程傳輸通信；故障自診斷等均可提供全套解決方案。

2、先進(jìn)性和可擴(kuò)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(fèi)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(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)與社會(huì)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(jì)方案必須具備前瞻性和可擴(kuò)展性。這種可擴(kuò)展性不僅充分保護(hù)了甲方的投資，而且具有較高的綜合性能價(jià)格比。本設(shè)計(jì)對(duì)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(kuò)展和升級(jí)。

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(yùn)輸系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，對(duì)安全型和可靠性有極高的要求，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(hù)等方面，都必滿足可靠性的要求。特別重要的一點(diǎn)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(jì)規(guī)范

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

6.1、1號(hào)皮帶的通訊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

6.1.1、首先在1號(hào)皮帶（1000米）的機(jī)頭開(kāi)關(guān)電站附近安裝1臺(tái)本安型主控制器和1臺(tái)隔爆兼本安型電源，作為1號(hào)皮帶的控制中心；

6.1.2、從主控制器開(kāi)始，沿皮帶方向每100米安裝1臺(tái)拉線急停擴(kuò)音電話，每200米安裝一臺(tái)拉線急停開(kāi)關(guān)，一直敷設(shè)到機(jī)尾；

6.1.3、將1號(hào)皮帶機(jī)的抱閘電機(jī)控制線接入主控制器，用來(lái)控制抱閘電機(jī)的開(kāi)停。

4、將1號(hào)皮帶機(jī)的用于控制主運(yùn)電機(jī)的開(kāi)關(guān)先導(dǎo)線或變頻器先導(dǎo)線引入主控制器，用來(lái)控制主運(yùn)電機(jī)的啟停；

6.1.4、如果被控對(duì)象為變頻器，主控制器可通過(guò)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(hào)皮帶機(jī)頭的溫度傳感器、速度傳感器、煙霧傳感器、堆煤傳感器、機(jī)頭跑偏傳感器等輸入信號(hào)就近接入主控制器，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)保護(hù)信號(hào)；

6.1.6、在1號(hào)皮帶的中間位置將中間跑偏傳感器接入最近一臺(tái)拉線急停電話的輸入口，用來(lái)監(jiān)測(cè)皮帶中間位置的跑偏情況；

6.1.7、在1號(hào)皮帶機(jī)的機(jī)尾附近將機(jī)尾跑偏傳感器和撕裂傳感器接入最近一臺(tái)拉線急停電話，用來(lái)監(jiān)測(cè)是否有撕裂發(fā)生和機(jī)尾跑偏情況。

6.2、2號(hào)皮帶的通訊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

6.2.1、首先在2號(hào)皮帶（2000米）的機(jī)頭開(kāi)關(guān)電站附近安裝1臺(tái)本安型分站和1臺(tái)KDW127/18電源，作為2號(hào)皮帶的控制中心；

6.2.2、從分站開(kāi)始，沿皮帶方向每100米安裝1臺(tái)拉線急停擴(kuò)音電話，每200米安裝一臺(tái)拉線急停開(kāi)關(guān)，一直敷設(shè)到機(jī)尾；

6.2.3、將2號(hào)皮帶機(jī)的抱閘電機(jī)控制線接入分站，用來(lái)控制抱閘電機(jī)的開(kāi)停。

6.2.4、將2號(hào)皮帶機(jī)的用于控制主運(yùn)電機(jī)的開(kāi)關(guān)先導(dǎo)線或變頻器先導(dǎo)線引入主分站，用來(lái)控制主運(yùn)電機(jī)的啟停；

6.2.5、如果被控對(duì)象為變頻器，分站可通過(guò)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(hào)皮帶機(jī)頭的溫度傳感器、速度傳感器、煙霧傳感器、堆煤傳感器、機(jī)頭跑偏傳感器等輸入信號(hào)就近接入分站，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)保護(hù)信號(hào)；

6.2.7、在2號(hào)皮帶的中間位置將中間跑偏傳感器接入最近一臺(tái)拉線急停電話的輸入口，用來(lái)監(jiān)測(cè)皮帶中間位置的跑偏情況；

6.2.8、在2號(hào)皮帶機(jī)的機(jī)尾附近將機(jī)尾跑偏傳感器和撕裂傳感器接入最近一臺(tái)拉線急停電話，用來(lái)監(jiān)測(cè)是否有撕裂發(fā)生和機(jī)尾跑偏情況；

6.2.9、在最后一臺(tái)拉線急停電話的后面插上終端，用來(lái)檢測(cè)末端電壓。

6.3兩條皮帶控制系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)

用1條20米的七芯通信電纜將1號(hào)皮帶機(jī)的最后一個(gè)電話和2號(hào)皮帶機(jī)頭的分站連在一起，實(shí)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(hào)皮帶和2號(hào)皮帶的啟停具有先后順序，即：在1號(hào)皮帶不啟車的情況下，2號(hào)皮帶無(wú)法啟車；當(dāng)1號(hào)皮帶停車時(shí)，2號(hào)皮帶會(huì)自動(dòng)停車；從而實(shí)現(xiàn)逆煤流啟車、順煤流停車的功能。

主控制器的優(yōu)先級(jí)較高，它可以對(duì)1號(hào)皮帶進(jìn)行控制，也可以對(duì)2號(hào)皮帶進(jìn)行控制（即集中控制）；分站的優(yōu)先級(jí)較低，它只能控制2號(hào)皮帶。

6.4.2、檢修控制方式

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

6.4.3保護(hù)信號(hào)的處理

6.4.1.1、溫度保護(hù)：當(dāng)溫度傳感器動(dòng)作時(shí)，主控制器發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)，同時(shí)超溫灑水打開(kāi)；

6.4.1.2、煙霧保護(hù)：當(dāng)煙霧傳感器動(dòng)作時(shí)，主控制器發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)，同時(shí)超溫灑水打開(kāi)；

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

6.4.1.4、堆煤保護(hù)：皮帶運(yùn)行時(shí)，有時(shí)會(huì)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(hù)可以設(shè)定檢測(cè)延時(shí)時(shí)間，在檢測(cè)延時(shí)時(shí)間內(nèi)（比如1秒鐘）主控制器不會(huì)停止皮帶的運(yùn)行，當(dāng)保護(hù)時(shí)間超過(guò)檢測(cè)時(shí)間時(shí)，主控制器發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)；

6.4.1.5、機(jī)頭跑偏保護(hù)：同堆煤保護(hù)類似，當(dāng)皮帶運(yùn)行時(shí)，有時(shí)會(huì)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(hù)可以設(shè)定檢測(cè)延時(shí)時(shí)間，一級(jí)跑偏發(fā)生時(shí)，主控制器只報(bào)警不停車；二級(jí)跑偏發(fā)生時(shí)，當(dāng)保護(hù)時(shí)間超過(guò)檢測(cè)時(shí)間，主控制器發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)；

6.4.1.6、皮帶中間的跑偏保護(hù)：皮帶較長(zhǎng)時(shí)，一般皮帶的中間需要敷設(shè)跑偏保護(hù)，中間的跑偏保護(hù)可以就近接入最近的一臺(tái)拉線急停地電話，該跑偏信號(hào)會(huì)通過(guò)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(jìn)行相應(yīng)的處理。

6.4.1.7、皮帶機(jī)尾的跑偏保護(hù)：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(hù)：撕裂傳感器一般在機(jī)尾位置，就近接入最近的拉線急停電話，當(dāng)撕裂傳感器動(dòng)作時(shí)，主控制器發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)；

6.4.1.9、急停保護(hù)：皮帶沿線每臺(tái)拉線電話或拉線開(kāi)關(guān)之間都有鋼絲繩相連，當(dāng)拉動(dòng)鋼絲繩時(shí)，拉線電話或拉線開(kāi)關(guān)會(huì)動(dòng)作，主控制器會(huì)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，皮帶機(jī)立即停機(jī)。

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

7、單機(jī)產(chǎn)品介紹

7.1礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)

隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)主要有嵌入式計(jì)算機(jī)、22寸液晶顯示器、2個(gè)百兆光口、3個(gè)百兆電口、電源和本安鍵盤組成?？赏ㄟ^(guò)該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)或分站的集中控制，同時(shí)也可接入隔爆型攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)沿線的監(jiān)控。通過(guò)自身的光口可接入及井下環(huán)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)算機(jī)和12.1寸顯示終端組成，具體功能和參數(shù)如下：

●皮帶機(jī)運(yùn)輸機(jī)的啟車/停車控制、單個(gè)電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)；

●多條皮帶的級(jí)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(kuò)音通話功能（擴(kuò)音強(qiáng)度大于100dB）；

●皮帶沿線的信號(hào)打點(diǎn)功能（信號(hào)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(jī)的電流、溫度、各皮帶保護(hù)（包括速度、煙霧、溫度、堆煤、機(jī)頭跑偏、中間跑偏、機(jī)尾跑偏、撕裂、沿線急停以及超溫灑水等）都以動(dòng)畫和漢字的形式進(jìn)行雙重顯示；

●設(shè)備啟停時(shí)間統(tǒng)計(jì)、顯示功能；

●控制對(duì)象的多樣化:控制對(duì)象可以是組合開(kāi)關(guān),變頻器,軟啟動(dòng)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(kuò)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(lái)給主控制器和沿線擴(kuò)音電話供電；

●輸入電壓為AC127V/660V，允許波動(dòng)范圍為：75%~110%；

●輸出二組DC12V，三組DC18V,一組D24V；

●六組電源均具有過(guò)流保護(hù)功能和故障排除自恢復(fù)功能。

7.4礦用本安型閉鎖擴(kuò)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(kuò)音為半雙工方式，聲強(qiáng)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(yè)式設(shè)計(jì)，極大地方便了日常使用和維護(hù)。

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

7.5礦用本安型遠(yuǎn)控電話

●本安型遠(yuǎn)控電話主要由密封放大器、閉鎖板、遠(yuǎn)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(kuò)音為半雙工方式，聲強(qiáng)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(yè)式設(shè)計(jì)，極大地方便了日常使用和維護(hù)。

●遠(yuǎn)控電話安裝在工作面轉(zhuǎn)載機(jī)頭和運(yùn)輸機(jī)頭，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前部運(yùn)輸機(jī)和后部運(yùn)輸機(jī)的就地啟停，方便工人操作，實(shí)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(jì)算機(jī)和8寸顯示終端組成；

●可單獨(dú)用在掘進(jìn)順槽皮帶和其他運(yùn)輸皮帶，也可配合主控制器實(shí)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(jī)的電流、溫度、各皮帶保護(hù)（包括速度、煙霧、溫度、堆煤、機(jī)頭跑偏、中間跑偏、機(jī)尾跑偏、撕裂、沿線急停以及超溫灑水等）都以動(dòng)畫和漢字的形式進(jìn)行雙重顯示；

●設(shè)備啟停時(shí)間統(tǒng)計(jì)、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(kuò)展至更多）。

●多條皮帶集中和分布式控制。