煤矿皮带机集控系统方案样本
煤矿皮带集中控制系统的设计与实现
摘要:本文结合皮带集控系统的设计，介绍了系统的组成与结构，详细讲解了上位机监控软件实现的功能，最后总结了系统使用效果。
关键词:集中控制系统监控软件传感器1概述皮带集控系统是一种智能化系统，具有集中控制和保护功能。
本系统的可编程控制器具有灵活性和可靠性特点，本身拥有强大的I/O容量。
皮带集控系统可根据实际需要组成不同功能、规模、结构的自动化控制系统，既可以控制单条皮带机，又可以控制多条皮带机。
系统设计的依据为：GB/T13729-1992《远程终端通用技术条件》；GB/2173-1990《矿用一般型电气设备》；GB/T13926.2～4-1992《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》；MT/T1008-2006《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》；AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》；MT/T772-1998《煤矿监控系统主要性能测试方法》；MT872-2000《煤矿用带式输送机保护装置技术条件》；《煤矿安全规程》。
2系统的组成与结构煤矿皮带集控系统主要由10条皮带组成，共3个煤仓。
系统的主要硬件设备包括：2.1煤矿用带式输送机保护装置控制箱。
自动控制装置系统是一种和煤位、撕裂、烟雾、速度、跑偏以及中途停机传感器配套相组合而成的一种控制部件，这种控制部件是煤矿用带式传输机在工作运作中用来保护装置控制箱的一种主要部件。
一旦故障信号出现任何突发情况，它会自动发出警报语言，警报语言发出之后会显示出数码灯光。
2.2烟雾传感器。
在设计烟雾传感器的电器设备时，在本质上都是使用最安全的设计系统，以此适应恶劣环境下的煤井工作，以防出现煤尘和瓦斯爆炸的情况，监测出危险信号。
2.3速度传感器。
在设计速度传感器的电气设备时，本质上都是使用安全型的设备系统，以此确保能够适应煤尘和瓦斯爆炸等危险情况，保护传送机胶带的正常运作。
2.4堆煤传感器。
在设计堆煤传感器的电气设备的时候，本质上都是使用安全型的设备系统，以此确保能够在发生煤尘以及瓦斯爆炸的时候进行正确的预测，并且向总部发送出信息预警系统的信号。
皮带集控及保护系统说明书
系统配置明细表序号皮带机名称电机启动器型号、数量、通讯方式长度显示控制箱速度温度扩音电话跑偏闭锁堆煤煤位烟雾洒水阀撕裂涨力备注1一、系统组成由四部分组成：（一）、集控中心软、硬件设备；（二）、传输系统线缆、接插件、设备；（三）、皮带机启动控制设备（带RS485接口）；（四）、皮带机综合保护传感器。
图1 系统保护示意图序号产品名称及型号简单介绍1 KHP191煤矿用带式输送机保护装置产品介绍：主要用于煤矿井下的皮带远程控制与保护系统，采用PLC可编程控制器作为核心设备，具有较强的适用性、可扩展性、高可靠性和强大的通讯能力。
通过组网可实现地面集中开停皮带。
●控制电路的核心器件采用西门子PLC，并设计了完善的软、硬件抗干扰隔离措施。
●该装置能对运输线上的多达45台胶带输送机进行集中控制；●能对单台输送机进行手动控制；●具有煤仓高、低煤位保护，机头下堆煤保护、皮带打滑、双向急停、跑偏、撕裂、超温、洒水、烟雾等多种故障保护、语音报警、数字显示功能；整条运输线的多台控制器能进行计算机通讯，维修人员可在任何一台的显示器上查看全部或任何一部皮带机的运转情况。
2 GWP100矿用本质安全型温度传感器产品介绍：适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸性气体中，与皮带机控制器配合使用，用于检测皮带表温度、减速箱体、电动机壳体等温度控制。
二、技术参数：防爆型式矿用本质安全型"EXibI"工作电压DC12-24V工作电流 15mA测量范围0-100℃输出继电器输出：一个常开,一个常闭;模拟量4-20mA电流输出电缆最大外径Ф11mm外壳防护等级 IP54外形尺寸及重量98×40×40mm;0.6Kg34 GVD28矿用本安型纵向撕裂传感器产品介绍：适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境中，也适用于地面恶劣环境。
与胶带机成套电气控制装置配套使用时，用作胶带机胶带纵向撕裂检测与保护。
二、主要技术参数1、灵敏度：a.传感器在124mm×124mm面积上接受重量为400g±100g的物料时，输出阻值应≤200Ω。
煤矿皮带机集控系统设计方案
煤矿皮带机集控系统设计方案矿用胶带机远程集控综合保护系统一、胶带输送机远程集控综合保护系统概述为了提高皮带运行的安全可靠性，减少经济损失，满足《煤矿安全规程》要求，我们研制了一套技术先进、工作可靠率高的矿用胶带输送机远程集控综合保护系统。
本系统是根据煤矿井下工作状态，针对矿用皮带机设计的一种高性能低价格的微机远程集控综合保护系统，使电能的损耗和设备无效磨损的损失降至最低。
它以进口PLC作为监控系统的核心主控单元，从根本上提高了系统的工作可靠性与使用寿命。
通过现场编程可适应皮带机的各种运行工况，可实现皮带机打滑、超温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾、力、电机电流、电机等基本保护。
同时数字显示皮带机的带速，每台电机的电流、每台电机的温度，并以语音方式实时报出。
该系统同时配有总线接口，通过485通讯协议可以方便的与上位机或其他皮带机之间实现数据通信，以实现多台皮带机的集中控制并能和全矿井监控系统联网运行。
二、系统结构框图：三、系统实现的功能1、具有一般起停、软控起停、下运起停等多种起停方式和自动紧等控制功能。
更能根据客户的不同工艺要求通过系统程序的设定来实现不同的起停方式。
2、具有跑偏保护、速度检测，纵向撕裂保护、打滑和超速保护。
沿线急停闭锁和故障位置检测、堆煤检测、动力设备温度检测、驱动滚筒的表面温度检测、烟雾检测、自动洒水灭火、电机电流和开关故障检测、胶带紧力检测、连续煤仓煤位检测等检测保护功能。
3、具有胶带各电机开关量状态显示，速度、煤位、温度等模拟量显示功能。
4、具有对二级跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号的显示和报警功能；5、保护功能当皮带撕裂时，系统立即切断电机电源，使皮带机停机。
同时在皮带沿线用电铃报警，在地面监控站显示撕裂曲线并发出报警信号。
6、显示功能通过线缆将信号传至地面监控站，显示撕裂曲线，显示事件发生的时间，显示裂缝状态。
7、打印功能打印显示器发生事件时的一切容。
煤矿皮带集控系统技术方案
煤矿皮带集控系统技术方案煤矿皮带集控系统技术方案一、系统概述:本方案是针对煤矿皮带集中控制系统的设计，实现对煤矿皮带系统的自动化控制和数据采集，方便煤矿生产过程中的管理和调度。
二、系统组成:本系统由软硬件两个组成部分构成，其中软件部分包括控制系统软件、数据分析软件、数据库管理软件等；硬件部分包括中央控制器、数据采集模块、信号控制模块等。
三、技术方案:1. 硬件部分(1) 中央控制器本系统采用微处理器为核心的中央控制器，其具有高效稳定的运行性能，支持多种接口，通信速度快，可靠性强。
(2) 数据采集模块数据采集模块采用现场总线技术，以实现对煤矿皮带各点位数据的采集。
数据采集模块内部具有多个采集通道，可同时采集多点位数据。
(3) 信号控制模块信号控制模块采用PLC控制器，其通过采集模块采集的数据，实现对设备状态的检测和控制。
同时，信号控制模块还支持与其它设备进行联动控制。
2. 软件部分(1) 控制系统软件控制系统软件是本系统的核心部分，其负责对数据采集模块采集的数据进行处理和控制，并将处理结果传输给数据分析软件。
控制系统软件还提供了可视化的操作界面，方便用户进行操作。
(2) 数据分析软件数据分析软件是对煤矿主要生产数据进行处理和分析的软件。
它通过与数据库管理软件的配合，将采集得到的数据进行存储和处理，形成数据分析报告。
(3) 数据库管理软件数据管理软件主要是用于管理采集得到的数据。
采集模块采集的数据将存储在数据库中，数据库管理软件通过对数据进行管理和维护，实现数据的有效利用。
四、技术优势:(1) 实现了对煤矿皮带系统的自动化控制，提高了生产效率和安全性。
(2) 可以实时采集监测和操作设备，实现对整个生产线上的设备状态的监控，方便管理和调度。
(3) 数据分析软件能够分析煤矿主要生产数据，为后续决策提供科学依据。
(4) 技术成熟、稳定性强、可扩展性高，可以满足煤矿生产需要。
襄垣七一煤矿主运皮带集控方案
长治襄垣七一矿业集团主运带式输送机电控系统技术方案2011年10月长治襄垣七一矿业集团主运带式输送机电控系统技术方案1 主运皮带机主要参数皮带机长度(m) 480电机功率(kW) 2*250输送量(t/h) 600输送机宽度(mm) 1000运行速度(m/s) 2.5拉紧装置配重小车电机电压(V) 660制动方式盘式制动器、逆止器驱动方式防爆同步变频器+防爆永磁同步电机坡度23度2 方案概述矿用带式输送机电控系统针对带式输送机的配置情况，对每条输送机的配置进行了设计，选用行德国西门子S7-300系列PLC作为系统的控制核心，并配有PC上位机系统，可实现下述功能：➢联锁功能：电控系统与井下给煤机之间设有循“逆连锁功能，逆煤流起车、顺煤流停车”原则，并能在事故情况下不堆煤（紧急停车）。
➢具有集控、手动、闭锁三种工作方式。
➢电控装置与变频装置配合，控制胶带输送机的起、停，实现皮带机软启动，能满足其较低加速度平稳起动和重载起动要求，确保两台电机之间的负荷平衡。
➢显示屏终端显示功能：显示胶带速度、跑偏、闭锁、打滑、堆煤、烟雾、温度等故障信号，上位机主站上实现自动声光报警及故障提示，在人机界面终端有汉字提示及报警。
➢信号系统（1）具有起动预告的声光告警信号，且预告信号与开车闭锁。
（2）胶带沿线、控制室及生产系统之间设有联络信号。
（3）事故预报及事故停车声光报警信号。
➢显示屏对皮带机设备的运行状态实现动态图形化监视；➢显示屏对皮带机所有设备提供完全的故障显示，跑偏、闭锁等沿线保护的动作指示，声光报警；➢实时显示和存储所有检测的运行数据，如带速、运行时间等；➢按该机的自身特点，提供合理优化的起动加速度、运行调速控制、不同工况下的操作方式、可视化监控的软件程序设计，以保证带式输送机的安全经济可靠运行。
3 系统配置矿用带式输送机保护装置主要有矿用隔爆兼本质安全型可编程控制箱、操作台、PC上位组态系统、皮带保护传感器、电话和信号装置、视频监视系统、控制电缆等组成（见附图）；控制箱既作为本条皮带的控制核心，又承担起与变频器及皮带保护之间的数据通讯，从而组成一个既相对独立有紧密联系的控制系统；PC上位组态系统，不仅对控制系统的控制运行数据进行采集和存储，将这些数据上传至调度系统，同时又作为井下视频监视系统的地面监视分站。
皮带集控系统设计方案
煤矿井下皮带地面集中控制系统设计方案一、总则本方案是针对煤矿井下主煤流运输及工业电视监视系统技术要求,并充分考虑其先进性、安全性、可靠性及安装、使用和维护的方便而设计。
（一）设计依据（1）设计方案根据矿方提出技术要求作出。
（2）系统设备符合矿生产环境条件，并符合《煤矿安全规程》有关要求。
控制系统中相关设备具有国家煤矿质量“MA”标志和煤矿防爆“EX”标志。
（二）设计原则（1）控制系统由地面控制中心，井上、下监控分站和工业电视监视组成。
（2）解决就地控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的缺点。
实现就地无人操作，仅设巡检人员。
（3）本系统采用分布式控制（DCS系统），结构合理，信息共享，实现提高指挥效率和生产率，达到减人提效的目的。
（4）实现井下皮带机、给煤机和煤仓煤位的控制信号及工业电视监视信号全部由光纤传输。
（5）充分满足现场运行和检修要求。
（6）保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便和修改灵活。
（7）系统具有灵活和可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，人机界面友好。
（8）系统具有自诊断功能，报警时可以语音、图像显示等功能实现。
（9）系统具有实时数据采集、处理及多种显示功能。
（10）系统结构合理，便于系统的扩展。
（三）达到的技术水平和实现的目标（1）实现地面集中控制、可视化和语音通话三位一体的自动化控制系统体系。
（2）立足于高起点、高技术和高质量，将计算机控制系统和工业电视相结合，实现以“地面控制为主，井下监控为辅”的控制模式，保证井下主煤流运输系统的连续性和可靠性。
（3）系统技术达到国内领先水平。
提高开机率和管理水平，减少操作人员和工人的劳动强度，为今后矿井生产综合自动化打下良好基础。
（4）实现地面对井下主煤流胶带机运输的长距离、多点位信息传输和集中监测监控。
具有在线监测、分析及完善的保护和报警功能。
（5）地面控制中心计算机可以对系统的生产管理、事故跟踪与处理、打印各种运转日志报表。
皮带集控及保护系统说明书
系统配置明细表序号皮带机名称电机启动器型号、数量、通讯方式长度显示控制箱速度温度扩音电话跑偏闭锁堆煤煤位烟雾洒水阀撕裂涨力备注1一、系统组成由四部分组成：（一）、集控中心软、硬件设备；（二）、传输系统线缆、接插件、设备；（三）、皮带机启动控制设备（带RS485接口）；（四）、皮带机综合保护传感器。
图1 系统保护示意图序号产品名称及型号简单介绍1 KHP191煤矿用带式输送机保护装置产品介绍：主要用于煤矿井下的皮带远程控制与保护系统，采用PLC可编程控制器作为核心设备，具有较强的适用性、可扩展性、高可靠性和强大的通讯能力。
通过组网可实现地面集中开停皮带。
●控制电路的核心器件采用西门子PLC，并设计了完善的软、硬件抗干扰隔离措施。
●该装置能对运输线上的多达45台胶带输送机进行集中控制；●能对单台输送机进行手动控制；●具有煤仓高、低煤位保护，机头下堆煤保护、皮带打滑、双向急停、跑偏、撕裂、超温、洒水、烟雾等多种故障保护、语音报警、数字显示功能；整条运输线的多台控制器能进行计算机通讯，维修人员可在任何一台的显示器上查看全部或任何一部皮带机的运转情况。
2 GWP100矿用本质安全型温度传感器产品介绍：适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸性气体中，与皮带机控制器配合使用，用于检测皮带表温度、减速箱体、电动机壳体等温度控制。
二、技术参数：防爆型式矿用本质安全型"EXibI"工作电压DC12-24V工作电流 15mA测量范围0-100℃输出继电器输出：一个常开,一个常闭;模拟量4-20mA电流输出电缆最大外径Ф11mm外壳防护等级 IP54外形尺寸及重量98×40×40mm;0.6Kg34 GVD28矿用本安型纵向撕裂传感器产品介绍：适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境中，也适用于地面恶劣环境。
与胶带机成套电气控制装置配套使用时，用作胶带机胶带纵向撕裂检测与保护。
二、主要技术参数1、灵敏度：a.传感器在124mm×124mm面积上接受重量为400g±100g的物料时，输出阻值应≤200Ω。
主运皮带集控方案
目录1 主要设计依据和标准 (2)2 总则 (2)设计原则 (3)3 系统概述 (3)3.1可靠性 (3)3.2安全性 (4)3.3经济性 (4)3.4扩展性 (4)3.5操作性 (4)3.6系统监控信号 (4)4.1 控制对象与监测点位 (5)4.2 主要功能 (5)4.2.1 显示及设定功能 (5)4.2.3 多模式控制方式 (6)4.2.4实时记录和打印功能 ...................................................................................................................4.2.5后部闭锁功能 (6)4.2.6 常规保护功能 (8)4.2.7 煤仓监测......................................................................................................................................4.2.8 软故障解除..................................................................................................................................4.2.9 网络..............................................................................................................................................4.2.10 扩展功能 (9)4.2.11综合布线技术要求 (9)4.2.12安全管理 (9)4.3 主要监控设备 (10)1、井下网络控制装置 (10)主要核心元件 (10)5 系统软件............................................................................................................................................5.1 组态软件.........................................................................................................................................5.2 编程软件......................................................................................................................................... 6系统可靠性......................................................................................................................................... 7主要设备清单 (12)1 主要设计依据和标准1.1 设计依据1）《皮带监控项目技术文件》2）《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》1.2设计标准1) IEC标准（国际电工委员会）2) ISO标准（国际标准化组织）。
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煤矿皮带机集控系统
设
计
方
案
矿用胶带机远程集控综合保护系统
一、胶带输送机远程集控综合保护系统概述
为了提高皮带运行的安全可靠性, 减少经济损失, 满足《煤矿安全规程》要求, 我们研制了一套技术先进、工作可靠率高的矿用胶带输送机远程集控综合保护系统。
本系统是根据煤矿井下工作状态, 针对矿用皮带机设计的一种高性能低价
格的微机远程集控综合保护系统, 使电能的损耗和设备无效磨损的损失降至最低。
它以进口PLC作为监控系统的核心主控单元, 从根本上提高了系统的工作可靠性及使用寿命。
经过现场编程可适应皮带机的各种运行工况, 可实现皮带机打滑、超温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾、张力、电机电流、电机等基本保护。
同时数字显示皮带机的带速, 每台电机的电流、每台电机的温度, 并以语音方式实时报出。
该系统同时配有总线接口, 经过485通讯协议能够方便的与上位机或其它皮带机之间实现数据通信, 以实现多台皮带机的集中控制并能和全矿井监控系统联网运行。
二、系统结构框图:
三、系统实现的功能
1、具有一般起停、软控起停、下运起停等多种起停方式和自动张紧等控制功能。
更能根据客户的不同工艺要求经过系统程序的设定来实现不同的起停方式。
2、具有跑偏保护、速度检测, 纵向撕裂保护、打滑和超速保护。
沿线急停闭锁和故障位置检测、堆煤检测、动力设备温度检测、驱动滚筒的表面温度检测、烟雾检测、自动洒水灭火、电机电流和开关故障检测、胶带张紧力检测、连续煤仓煤位检测等检测保护功能。
3、具有胶带各电机开关量状态显示, 速度、煤位、温度等模拟量显示功能。
4、具有对二级跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、电机故障等故障信号的显示和报警功能;
5、保护功能
当皮带撕裂时, 系统立即切断电机电源, 使皮带机停机。
同时在皮带沿线用电铃报警, 在地面监控站显示撕裂曲线并发出报警信号。
6、显示功能
经过线缆将信号传至地面监控站, 显示撕裂曲线, 显示事件发生的时间, 显示裂缝状态。
7、打印功能
打印显示器发生事件时的一切内容。
8、入网功能
配有和矿井自动化综合监控系统组网的以太网接口, 能够作为综合自动化的子系统。
9、扩展功能
程序控制器留有备用容量和接口, 能够很方便地进行扩展。
四、系统特点
·功能强大: PLC强大的编程功能, 据胶带不同工艺特点实现检测、报警和控制功能。
·性能可靠: 采用高性能的西门子PLC, 使系统可靠性及抗干扰能力得到保证。
·配套齐全: 能够配接各种传感器; 可与语音通讯装置配套使用。
·使用灵活: 同一个控制器既能够用天单条皮带控制, 也能够用于多条皮带集中控制。
·维护简单: 跑偏和闭锁具有编码功能, 可准确判断故障位置。
五、系统产品技术指标
5..1 隔爆兼本安PLC控制器主机
矿用隔爆兼本安型可编程控制装置( 以下简称控制装置) , 适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸的危险场所, 用作井下各种被控设备的控制装置, 更适用于矿井胶带输送机的自动控制及监控。
控制装置具有输入/输出点数扩展, 采用不同的模块实现不同的控制要求。
控制装置的核心部分是采用德国SIEMENS公司生产的S7系列可编程序控制器, 适用于各行各业各种场合的检测及自动化控制。
在独立运行时, 完成单机自动化控制, 或组网运行, 构成系统实现主/从站的监控, 完成复杂的控制功能, 它具有极高的性能/价格比。
因此KXJ127是当前工业监控装置中最佳选用的产品之一。
1、供电电压: 交流127V;
电源波动范围: 75%～110%; 输入视在功率不大于100VA。
2、本安电源输出如表一所示:
表一
输出参数
标称电压( V) DC12V
额定电流( mA) 500
输出电压偏离值≤8%
源效应( ％) ≤5%
负载效应( ％) ≤8%
周期与随机偏移峰峰值( mV) ≤250
过压保护动作值(V) ≤13.5
最大短路电流(A) ≤1.2
最高开路电压(V) ≤12.6
3、以太网光口:
1) 接口数量: 1路; ( 光缆通讯或接入冗余工业以太环网)
2) 传输方式: 全双工TCP/IP光信号传输;
3) 传输速率: 10Mbps/100Mbps自适应;
4) 发射光功率: -6dBm～0dBm( 波长为1310 nm) ;
5) 接收灵敏度: -35dBm( 波长为1310nm) ;
4、 RS485通信口:。