一、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
煤礦地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)KJ165中每條皮帶、圓振篩、破碎機(jī)均獨(dú)立控制開停，系統(tǒng)分散，控制的靈活性差，且各皮帶的配置差異較大，給統(tǒng)一調(diào)配、事故處理造成諸多不便。同時(shí)用人工操作，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，運(yùn)行效率低，且易引起操作失誤，造成設(shè)備損壞，甚至人員傷亡，給礦上帶來(lái)重大的損失，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，確保皮帶設(shè)備高效、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，提高礦井的生產(chǎn)能力和現(xiàn)代化管理水平，為此實(shí)現(xiàn)地面原煤生產(chǎn)集中控制就顯得更加必要的。實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行，不僅要有單部膠帶輸送機(jī)（設(shè)備）的獨(dú)立控制分系，更需要能夠控制和協(xié)調(diào)指揮各分系統(tǒng)的主控機(jī)，對(duì)煤流集中控制、地面調(diào)度監(jiān)測(cè)監(jiān)控等環(huán)節(jié) 進(jìn)行組網(wǎng)控制，這是地面生產(chǎn)集中控制發(fā)展的重要方向。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種膠帶輸送機(jī)保護(hù)傳感器功能的不斷完善，世界先進(jìn)采煤國(guó)家利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，在地面實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程集中控制，這種以“控制為主，監(jiān)控為輔”的控制模式，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
針對(duì)煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù)減員提效、可靠先進(jìn)的設(shè)計(jì)原則，山東恒安電子科技有限公司研發(fā)的地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)是應(yīng)用于礦山皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化的高科技產(chǎn)品，本系統(tǒng)是以《煤礦安全規(guī)程》為依據(jù)，總結(jié)礦山運(yùn)輸過(guò)程中所出現(xiàn)的事故，本著安全性高、實(shí)用性強(qiáng)、具有先進(jìn)性的特點(diǎn)而研制開發(fā)的新一代綜合智能控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)為集散型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)多條膠帶機(jī)（設(shè)備）、圓振篩、破碎機(jī)的集中控制和監(jiān)測(cè)，目前國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的生產(chǎn)集控系統(tǒng)均采用此模式，可實(shí)現(xiàn)包括順／逆煤流程序控制和運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化控制。
二、結(jié)構(gòu)組成：
煤礦地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)KJ165，采用計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)（DCS），利用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)作為通信平臺(tái)，地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)由地面監(jiān)控中心、PLC控制站、皮帶保護(hù)裝置等組成。集中控制系統(tǒng)設(shè)置集控中心，并預(yù)留以太網(wǎng)通訊接口，實(shí)現(xiàn)自控功能。地面PLC控制站配置西門子公司的S7系列PLC，分別完成信號(hào)采集及控制相關(guān)皮帶任務(wù)，并通過(guò)以太環(huán)網(wǎng)與監(jiān)控主站通信，以達(dá)到皮帶機(jī)、圓振篩、破碎機(jī)等設(shè)備間連鎖集控。
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)施后，操作員可在集控室監(jiān)視控制運(yùn)輸皮帶生產(chǎn)過(guò)程，完成對(duì)地面運(yùn)輸皮帶生產(chǎn)及相關(guān)環(huán)節(jié)的監(jiān)控任務(wù)，實(shí)現(xiàn)礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化。
煤礦地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)設(shè)備包括地面集中控制室、PLC控制站皮帶保護(hù)系統(tǒng)等組成。
三、系統(tǒng)實(shí)施方案
煤礦地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)設(shè)備包括工控機(jī)1臺(tái)、10臺(tái)防爆攝像儀、1臺(tái)防爆監(jiān)視器、12臺(tái)顯示大屏、礦用隔爆兼本安型監(jiān)控分站1臺(tái)、可編程控制柜1臺(tái)、礦用本安型操作箱5臺(tái)、礦用本安型操作臺(tái)1臺(tái)、沿線急停25臺(tái)、跑偏28個(gè)、堆煤6個(gè)、縱撕6個(gè)、煙霧6臺(tái)、灑水6臺(tái)、打滑6臺(tái)、溫度21臺(tái)、電流互感器10臺(tái)、電壓互感器10臺(tái)、起停傳感器9臺(tái)、行程開關(guān)8臺(tái)等設(shè)備。
四、地面生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)KJ165核心設(shè)備簡(jiǎn)介
a、跑偏傳感器
1) 接點(diǎn)容量0.5A/24DC
2) 接觸電阻閉合接點(diǎn)的接觸電阻不大于0.1Ω，振動(dòng)、沖擊和壽命后不大于0.2Ω。
3) 動(dòng)作角度35??3?
4) 復(fù)位角度25??3?
5) 探桿動(dòng)作力20N～100N
6）探桿轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度≥70?
7）動(dòng)作性能傳感器受動(dòng)作力作用，探桿轉(zhuǎn)動(dòng)至動(dòng)作角度時(shí)應(yīng)立即動(dòng)作，常開接點(diǎn)閉合，動(dòng)作力撤除探桿自動(dòng)返回原位經(jīng)過(guò)復(fù)位角度時(shí)立即恢復(fù)，常開接點(diǎn)斷開。
b、速度傳感器
1) 工作電壓DC12V；
2) 工作電流≤50mA；
3) 測(cè)量范圍0～5m/s；
4) 頻率輸出范圍200～2200Hz；
5) 開關(guān)量信號(hào)無(wú)源接點(diǎn)
6) 對(duì)應(yīng)脈沖0m/s200Hz
1m/s600Hz
2m/s1000Hz
3m/s1400Hz
4m/s1800Hz
5m/s2200Hz
7) 基本誤差滿量程?2.5％；
c、堆煤傳感器
1) 工作電壓DC12V；
2) 工作電流≤120mA；
3) 輸出信號(hào)繼電器無(wú)源接點(diǎn)輸出
4) 動(dòng)作性能當(dāng)煤較干，煤電阻＞100KΩ時(shí)，繼電器斷開，
當(dāng)煤較濕，煤電阻≤100KΩ時(shí)，繼電器閉合；
d、煙霧傳感器
1) 工作電壓DC12V；
2) 工作電流≤200mA；
3) 輸出信號(hào)繼電器無(wú)源接點(diǎn)輸出
4) 動(dòng)作性能煙霧濃度≥5%obs/m時(shí)，接點(diǎn)閉合，煙霧濃度＜5%obs/m 時(shí)，接點(diǎn)斷開
5) 靈敏度當(dāng)煙霧濃度≥5%obs/m時(shí)傳感器應(yīng)動(dòng)作
6) 響應(yīng)時(shí)間≤20s
e、溫度傳感器
1)工作電壓DC12V；
2)工作電流≤20mA；
3)動(dòng)作溫度42℃?3℃（0-100℃可調(diào)）
4)輸出信號(hào)1路有源信號(hào)
5)動(dòng)作性能被測(cè)點(diǎn)溫度低于動(dòng)作溫度時(shí)，傳感器輸出不小于10V高電平；
被測(cè)點(diǎn)溫度高于動(dòng)作溫度時(shí)，傳感器輸出不大于0.5 V低電平。
f、撕裂傳感器
1) 接點(diǎn)容量0.5A/24DC
2) 接觸電阻閉合接點(diǎn)的接觸電阻不大于0.1Ω，振動(dòng)、沖擊和壽命后不大于0.2Ω。
3) 輸出信號(hào)無(wú)源常開接點(diǎn)輸出
4）動(dòng)作性能在100mm?100mm的面積上，堆積2000g?200g物料時(shí)，接點(diǎn)閉合。
無(wú)物料時(shí)接點(diǎn)斷開。
