1、论如何对地面生产系统进行集控改造【摘要】为提高煤矿地面生产系统的可靠性和安全性，实现地面生产系统的综合保护和集中监控，对煤矿地面生产系统进行集控技术改造。采用可编程控制器，应用远程监控和巡视功能，介绍煤矿地面生产系统集中控制技术系统的组成、功能、改造方案、PLC 控制模块和保护装置。通过现场运行表明：系统操作简便，技术新、功能全，运行稳定。能消除煤矿地面生产系统运行过程中产生的重大安全隐患，保障煤矿安全。 【关键词】集中控制 技术改选 PLC 煤矿生产系统 为提高煤矿地面生产系统的可靠性和安全性，实现地面生产系统的综合保护和集中监控，对煤矿地面生产系统进行集控技术改造。改造前设备维修维护量大，
2、带式输送机运行、维护人员多，工人工作环境差，带式输送机启动时间不优化，地面生产系统运输效率低，安全隐患多，常常发生运输设备事故，影响矿井的安全生产。为提高地面生产系统的可靠性和安全性，实现地面生产系统的综合保护和集中监控，对地面生产系统进行集控改造。 一、系统组成及功能 （1）系统组成。矿井地面生产系统集中控制技术改造包括矿井振动筛、给煤机和带式输送机集中控制、保护、通讯及远程监控系统。地面生产系统集控系统采用西门子 PLC、双上位机组成控制与通讯传输网络。 （2）系统功能。一是语音报警。具有完善的语言报警提示功能，对于设备的启动、停止、沿线闭锁及沿线故障等都带有语言报警提示当时设备的状态，并
3、有灯光提示；二是设备启动、停止时间统计、故障自诊断显示能实现启动预警、紧急停车等功能。并能实现多台电机的分时启动；三是远程通信及联网本系统具有很强的组网能力和通讯能力。通过一台控制器就可以将各子系统控制和检测的所有设备工作状态和参数传输给井上计算机，在井上计算机进行显示和控制。可与煤矿井下、井上的近远程系统及远控监控系统进行联网；四是灵活的参数设置功能通过主控制器上的参数设置功能，进行参数设置和调整，不同的设置实现不同的逻辑控制，参数调整不需要另外编程，也不需要再另外传程序，通过主控制器直接自由调整参数；五是设备的控制对生产系统中振动筛、给煤机和带式输送机设备启停控制，具有电机高低速切换功能，
4、逆煤流启动，顺煤流停车。四是设备的控制对生产系统中振动筛、给煤机和带式输送机设备启停控制，具有电机高低速切换功能，逆煤流启动，顺煤流停车。五是设备状态显示控制计算机对以上参数检测后，在主控制器上的大屏幕彩色液晶平板显示器上显示出来（以图形、动画和汉字的形式显示设备启/停情况，并用不同的颜色区分） 。通过工控机做 WEB 浏览网页，可发布至矿网站，传输至矿调度室及矿领导桌面； 二、改造方案 地面生产系统集控技术改造分为 2 个部分：集控系统及视频监控系统。一是集控系统。地面生产系统集控系统共有集中自动、集中手动、就地手动和检修 4 种控制方式，主要功能有：实时运行参数检测、实时过程控制、历史数据
5、查询、故障报警、超限报警和操作员权限设置等，实现对带式输送机、给煤机、振动筛全工作过程的集中控制。二是视频监控系统。各机头、机尾设语音对讲通话器，启动设备前由集控台向各带式输送机巷发预告声、光信号，预告一定时间后，若现场均满足集控自动启动条件，设备按顺序自动启动，提示有关人员应立即远离即将运行的设备；主要设备、设施包括工业控制计算机、不间断电源和工业电视等。控制中心采用主、从计算机实现双机热备用，当其中一台计算机出现故障时，可切换到另一台计算机，以防止数据丢失或控制失控。采用集中控制技术，在集控室即可实现整个地面生产系统的安全生产。 三、集中控制系统保护装置 一是速度传感器。本系统采用 KGS
6、2 型速度传感器，安装在带式输送机的下输送带处，用于检测输送带的运行速度，采用磁切割原理，将速度信号变换成开关信号送给主机；二是煤位开关。采用 KGU3B 型煤位开关，用于检测煤仓或机头煤位高度，安装在煤仓上方或输送带搭接处。当堆煤达到一定高度，使煤电极与大地之间的煤电阻达到 13M 时，开关动作，系统发出停车指令，带式输送机停止运行；三是跑偏开关。本系统采用 KGE9A 跑偏开关，安装在带式输送机的机头、机尾两端。利用其常开触点，当输送带与输送带架的相对位移大于整定值时，系统控制器根据跑偏开关的输出状态可发出报警信号或停止带式输送机运行；四是温度传感器。采用 PE3423 型 PT100 温
7、度传感器，利用电阻随温度变化的特性进行电阻采样，能将外部温度信息转换成系统能接受的频率量，从而对生产系统设备滚筒轴承温度进行监测；五是烟雾传感器采用 KGV1型烟雾传感器，安装在地面生产系统带式输送机的下风口 10m 处，能使生产系统尤其是带式输送机出现火灾时，对烟雾进行监测。其信号通过专用电路处理以后，送给主机，当动作后，其输出高电平变为低电平送给主机动作，同时红灯闪烁，发声；六是撕裂传感器。采用 KPJ1B 型撕裂传感器，安装在地面生产系统 2#、3#、6#和 8#（左、右）输送带下方，能够检测是否漏煤等故障。系统采集故障信号，能及时停车。 四、结语 该系统自 2011 年 5 月投入运行
8、以来，现场使用情况表明：该系统采用了先进的科学技术与控制功能，操作简单；维护方便，保护齐全；技术先进，提高生产效率。实现了地面生产系统一人操作的自动化目标，提升了矿井的自动化水平。采用集中控制，改善了职工的工作环境；降低事故率，减少故障处理时间，减少现场操作人员 25 人，年可节约工资50 余万元；减少维修费用，年可减少 10 余万元。经济效益可观；系统彻底解决老式集控装置存在的问题，提高了生产系统的运行速度，简化了操作中的不合理因素，消除地面生产系统运行中带来的各种隐患，有效保证煤矿地面生产系统运行的安全性和可靠性。具有良好的经济效益与社会效益。 参考文献： 1方章英.煤矿压风机组恒压供风节能控制技术改造J.煤矿机械，2011. 2张立，李双六，方章英等.矿井移动变电站高压侧保护研究J. 煤矿机械，2011. 3梁南丁.矿山机械设备电气控制M. 北京：中国矿业大学出版社，2009. 4郜磊.基于 PLC 技术对带式输送机集中控制系统的优化设计J.中小企业管理与科技，2010， （4）.
