胶带运输机集中控制系统在煤矿中的应用
摘要:本文介绍了KHP-144型胶带运输机集中控制系统,该系统设置一台具有嵌入式本安主控制器的微机监控台,PLC控制箱和多台控制分站,实现了对皮带运输系统的集中控制,取得了减员提效、可靠先进的效果。
关键词:皮带运输机集中控制保护
1 系统的组成
由1台THK-I型矿用本安型微机监控台,主控制器通过总线将各皮带沿线的控制箱连接起来。
此设备可实现对胶带机的集控控制和检修控制,就地控制;6台XJD-5/1140矿用多功能微机控制箱、多台KBT 总线式急停闭锁开关、语音通讯及各种总线式保护传感器组成。
分站除实现单条胶带机(设备)的正常开停、以及故障急停等控制功能外,还可以接受主站的远控命令,同时具备完善的保护和信号联络功能。
2 监控对象
2.1 监测信号
(1)各胶带机的保护信号,即打滑、超速、堆煤、烟雾、跑偏、急停闭锁、温度、洒水、纵撕信号等;(2)主电机的开停、制动闸的状态;(3)主电机的故障状态;(4)前方设备的联锁;(5)急停闭锁的动作地点,以及主机电流和各部温度等。
2.2 控制信号
(1)主电机的开停制动闸的控制、预告控制、洒水控制等;(2)后方胶带机的联锁。
(3)各给煤机的开停。
3 系统技术性能
3.1 工作方式;集控、就地、检修
A集控:系统具备接收来自主站的起车和停车指令,自动按顺序起动、运行、联锁与保护、停车全过程的控制和监测方式。
b就地:分站将工作方式设置为就地自动控制时,则胶带机(给煤机)的起停直接由XJD-5/1140型微机控制箱控制,该分战不受控制室监控主站的遥控,即不接受主站的控制命令,但仍将各种状态及保护信号传给主站;这样主站仍可监测该分站。
C检修:分站将工作方式设置为检修控制时,则胶带机(给煤机)的起停直接由XJD-5/1140型微机控制箱控制,该分战不受控制室监控主站的遥控,即不接受主站的控制命令,但仍将各种状态及保护信号传给主站;这样主站仍可监测该分站。
但除沿线闭锁以外的各种保护都将旁路掉。
3.2 控制功能
起动:接到起车指令后,首先发起动预告(10秒,时间可调),预告结束后松闸、然后分时启动主电机(可调),自动控制皮带运行。
停车:接到停机指令后,若有给煤机首先停给煤机,待皮带上煤拉空后,停司服电机、停主电机,侍带速降到0.5m/s时,制动闸抱闸。
紧急停车;接到紧急停机指令或出现停车保护故障信号后,当带速降到1.0m/s时,制动闸抱闸,停机。
联锁控制:与前后皮带及给煤机自动联锁运行。
3.3 检测与保护
(1)KBT智能急停闭锁开关;急停闭锁开关用于输送机沿线拉绳紧急闭锁保护和控制。
沿输送机长度方向配置的跑偏、纵撕等保护装置和启动预先、打点用的信号器均可通过本装置与电控系统连接,其内部配有总线式故障位置识别电路,电控系统通过它可识别各种不同故障及地点。
本闭锁还提供两路通用开关量输入(无电位接点输入),一路通用开关量输出(三极管CE极输出),可以对沿线各种信号进行采集或控制。
闭锁开关采用接线式的电费连接方式,易于安装和拆卸。
(2)GEJ智能跑偏保护;跑偏开关用于运输机胶带跑偏检测和保护用,成对使用。
当一级跑偏动作时,只报警不停车,且能召唤显示跑偏位置(与KBT拉紧急停闭锁开关配套使用);当二级跑偏动作时,报警并执行急停命令,可显示出跑偏位置。
跑偏开关采用接线式的电缆连接方式,易于安装和拆卸。
(3)速度检测、打滑、超速保护;选用SM-II型速度检测传感器。
该传感器为矿用本质安全型电气设备,适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。
与胶带输送机电气控制装置配套,作为输送机胶带速度(加速度)检测、低速打滑、断带和超速保护装置。
SM-II型速度检测传感器测度范围广,低速性好,性能稳定,抗干扰能力强;密封性能好,能在瓦斯、煤尘、烟雾、水汽等到恶劣环境中使用;在返回皮带的前后托辊间,安装在支架横梁上,自重保证滚轮与皮带接触传递速度。
安装简单方便,使用范围广,运行可靠,测速精确。
(4)堆煤检测;选用GUJ堆煤传感器。
传感器一般吊挂在机头胶带卸载入口处,或机头的煤仓内,当卸载点发生堆煤时,滞留的积煤触及堆煤传感器,使它发生倾斜,报警并急停。
(5)烟雾检测;选用GQ1烟雾传感器。
烟雾传感器安装在驱动滚筒的斜上方(下风),当皮带和滚筒打滑冒烟时,报警,同时自动控制灭火洒水。
(6)温度检测;选用PT100型温度传感器,该传感器可对减速器高速轴、电机机壳、传动滚筒轴承痤等温度检测保护,当超温时,报警或停车。
(7)洒水控制装置;该装置由KDF-127隔爆型电磁阀和洒水管等部分组成,配合可编程控制器使用,当烟雾传感器动作时,可编程控制器报警并急停,同时自动洒水。
(8)胶带纵向撕裂保护;选用KGV纵撕传感器。
传感器安装在装载
点(给煤机或搭接皮带)的出口,当胶带发生纵撕故障,传感器动作,可编程控制器报警并急停。
(9)ZHJ-I张力下降保护;当皮带张力下降或上升到设定下限或上限值时,张紧控制装置输出的0～5V标准电压信号给控制主机,主机根据庙宇值选择执行拉紧或放松同时报警或停车。
(10)洒水喷雾;起车时自动洒水喷雾,采用2“隔爆型电磁阀作为执行部件。
(11)主煤仓煤位监视;在主煤仓上方按装雷达煤位探测装置,以对煤仓位进行保护控制和实时显示。
3.4 显示
(1)状态显示;各分站上动态模拟胶带电机(设备)的运行参数,闸状态指示等。
(2)故障指示;各分站上实时显示各胶带机跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、超速、烟雾、堆煤、洒水、电机故障、等故障信号。
(3)各分站上实时显示闭锁、跑偏位置、皮带速度、电机电流等。
(4)记录和历史查询功能;各分站提供对操作、开停、电流、传感器状态、故障、开机率统计、运行状态等数据的记录和查询功能。
3.4 语音通信装置
胶带机沿线安装KXT-16声光信号装置和总线式扩播电话,实现了胶带机沿线起动预告、打点信号联络以及语音通讯功能。
3.5 组网
分站与主站间通过PROFIBUS现场连接,主站与地面上位机通过工业以太环网连网通讯。
4 结语
胶带机集中控制系统运行安全可靠与否直接关系到矿井的经济效益,为提高系统的安全可靠,实施集中控制,实现系统的综合保护和集中监控,十分必要,为了提高皮带运行的安全可靠性,减员提效及提高安全性的良好效果,满足《安规》要求,我们研制了系统配备RS485接口(也可以扩展RS232、PROFIBUS、CAN等通讯接口),方便的进行网络传输,可独立形成监控系统,也可作为安全监控的子系统。
使地面工作人员一目了然的跟踪生产动态,出现问题及时采取相应的解决措施。