煤矿用带式输送机控制及综合保护装置(唐山开诚)讲解.ppt

煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,主讲,2,皮带自动化实施目标井下胶带运输机集中监控系统实施后，可使原煤运输系统更加安全可靠，保证运输畅通，提高运煤能力，降低事故率，减少故障处理时间，为矿井生产减少运行费用，提高运行效率，达到管控一体化,为实现数字化现代矿井打下良好的基础。唐山开诚电控设备集团有限公司生产的智能皮带机集中控制、保护与监测系统是应用于矿山皮带运输自动化的高科技产品，本系统是以煤矿安全规程为依据，总结矿山运输过程中所出现的事故，本着安全性高、实用性强、具有先进性的特点而研制开发的新一代综合控制系统,经过省部级专家鉴定为技术上达到国内领先水平。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化实施目标集控系统与调度电话系统、工业电视系统一起，构成一个完整的操作、调度、监视网络，实现对整个系统的遥测、遥信、遥控。该系统可实现提高生产效率、减少现场操作人员、提高设备安全性和生产安全性等目标。最终实现无人职守。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统概述我公司经国家煤安办批准为矿山井下胶带运输机综合保护及自动控制系统量身定制的KHP141-K型煤矿用带式输送机保护控制装置（煤安号MCA010809、防爆证号10721003）本系统是以SIEMENSPLC作为主控元件，具有防潮、抗干扰能力强，现场易编程、易扩展，基本免维护，并能够实现软件控制化，自动检测系统故障等功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统概述系统的控制核心为矿用隔爆兼本安型可编程控制器（PLC），隔爆10寸液晶屏，本安操作部分和集控软件部分组成。多条皮带集控时，主站与分站之间通过总线方式连接组成控制网络，分站之间即相对独立，又互相联接，组成一套灵活的控制系统，从而完成整个运输系统及生产系统的控制要求，并可与矿井监控系统组网。系统监控、保护功能齐全，联接简单，能准确识别故障性质及位置，组网能力强，具有远程诊断功能。本系统具有检测控制打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、洒水、速度、跑偏、煤位等保护功能。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化网络系统布置图,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统概述系统与矿井自动化环网实施无障碍连接为以后子系统的环网接入提供接口，软件采用OPC,DDE,等多种接入方式。系统根据现场的设备布置情况，采用三层网络结构，在设备层采用开诚公司针对皮带系统开发的CAN总线。在控制层采用专用控制网络。在系统接入的信息层采用工业以太网。系统保证整个网络的畅通行，网络具有路由的功能，能过通过上位系统的以太网，路由到控制层或设备层。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化综合保护示意图,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统本系统具有检测、控制、打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、洒水、速度、跑偏、煤位等保护功能。系统采用多台PLC组成数据传输网络，达到不同的规模控制。完成一个系统内多条皮带多个设备的全过程的监控、监测、连同地面指挥管理中心站，构成一个完善的监控系统。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统组成,隔爆兼本安PLC控制箱,KXJ-40/127A,本系统是SIEMENS作为主控元件，具有防潮、抗干扰能力强、现场易编程、易扩展、基本免维护、并能够实现软件控制化、自动检测系统故障等功能。隔爆兼本安型，有多种网络接口，包括以太网，CAN总线等。信号通过隔离栅进行本安处理。输出信号通过继电器隔离。模拟量信号通过信号隔离器进行隔离。,皮带自动化系统组成其他元器件采用进口施耐德产品。端子采用魏德米勒产品，设备的安全性、可靠性、稳定性极高。本安控制显示部分采用整体不锈钢结构，面板采用先进的刻蚀技术，永不褪色，腐蚀。经久耐用。按钮防护等级IP67,防尘、防水。内置信号隔离栅及加热除湿设备。产品性能可靠、稳定性高。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,隔爆液晶显示屏部分采用SIEMENS产品作为核心元器件，具有多种网络接口。显示尺寸10寸，真彩，65535色，分辨率800480.。,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,采用打点信号和联络电话合为一体的矿用本质安全型联络信号装置，实现，启动预告，沿线报警，打点及联络电话功能。各信号装置具有声光报警功能。通过电池对系统供电，在系统掉电的情况下仍然可以工作。本安通讯系统，用于双向语音通讯和信号传输,矿用本质安全型信号箱,KXH2-0.3/7.2A,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,CAN总线数据采集系统现场皮带保护传感器采用开诚公司自行开发的KC-CAN总线控制器KC-CAN总线控制器具有十分优越的特点低成本；极高的总线利用率；很远的数据传输距离；高速的数据传输速度；可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；自动重发功能；适应工业应用环境；实时性强，可靠性高，安全性好。通过CAN总线采集系统，能够把信号的具体位置反应在上位机或HMI中。这样可以非常方便的查询系统的故障位置。,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GSH6速度传感器,速度传感器防爆标志EXibI防护等级IP54静电喷涂外壳，防腐防锈进口密封轴承，耐用免维护电磁感应原理测量范围0-600HZ,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,KHJ24矿用本安型急停开关,急停开关防爆标志EXibI防护等级IP54静电喷涂外壳，防腐防锈急停闭锁装置可以实现可靠的安全控制停车急停闭锁开关有多种形式每一个急停闭锁开关都带有动作指示,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GEJ10/45矿用本安型跑偏开关,跑偏传感器防爆标志EXibI防护等级IP54二级跑偏检测设计一级跑偏报警二级跑偏停车弹性缓冲，不易损伤，不变形静电喷涂外壳，防腐防锈,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GW40-K矿用本安型温度传感器,温度传感器防爆标志EXibI防护等级IP54多档温度设定开关量输出,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GWH100本质安全型红外温度传感器,本质安全型红外温度传感器额定工作电压21V.DC工作电流≤60mA测量范围0℃～100℃频率信号200Hz～1000Hz对应温度值0℃～100℃采样方式红外光谱探测元件检测反应速率≤30s,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,KGN1型烟雾传感器,烟雾传感器防爆标志EXibI防护等级IP54DC24V供电开关量输出,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GUH100本安型煤位湿度传感器,堆煤传感器防爆标志EXibI防护等级IP54快插式连接静电喷涂外壳，防腐防锈电极型监测测量范围0-340K可调,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,GUJ15堆煤传感器,堆煤传感器防爆标志EXibI防护等级IP54快插式连接不锈钢结构倾斜开关内触点的变化原理,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,张力传感器防爆标志EXibI防护等级IP54电缆连接静电喷涂外壳护罩不锈钢探头，防腐防锈压敏电阻测量原理,KHXC1张力监测传感器,皮带自动化系统组成,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,快速插接电缆,长度根据现场定制,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,主要控制方式集中自动运行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。该工作方式作为正常生产时的主要操作方式。单机自动运行由本司机根据生产要求，发出开、停车指令。仍保留集中运行的全部功能，同时将信息传给煤流监控系统的主站。可作为正常生产时的操作方式。现场单机手动运行此方式为现场设备附近设置的就地操作控制箱、人工手动操作。检修不需闭锁，主要用于检修试车之用。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,显示与报警各故障的显示及报警，故障性质与位置的识别。模拟量信号显示与超限报警，如电压、电流、带速、温度及张力等。文字显示可汉字显示各故障信息或系统信息。并且语音报警。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,皮带机的保护打滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护。保护动作，报警并停机。胶带机二级跑偏保护及沿线拉绳急停闭锁保护。一级跑偏动作，只报警不停车，显示故障位置，二级跑偏动作后延时停机、报警，急停保护动作后立即停机、报警，并能显示出跑偏及急停闭锁开关的动作位置。纵撕保护。在每个装料口均装设撕裂传感器，动作后报警并停机。自动洒水控制装置。PLC控制器根据烟雾、超温信号，自动控制灭火洒水，并报警停机。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,皮带机的监测主回路具有短路、过载、断相、欠压等保护。主电机的电压、电流检测。主电机的温度检测及上限报警。速度检测及超速保护。制动闸状态检测。给煤机状态检测。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,系统控制设备除了能够和开诚集团生产的变频器能够无缝连接外，还可控制CHP33,TD33等进口磁力启动器；控制CST,BOSS,国产液力耦合器等软启动设备；控制DBT液压张紧、国产张紧，豪新柯泵站，抱闸电机、油泵电机、冷却风、超温自动洒水等；并通过软件进行多机功率平衡控制。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,系统通讯接口以太网MODBUS、Profibus-DPCAN软件协议标准OPCSERVER,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,起车、停车、系统故障起车起车前有预告延时，所选信号点的预告信号在起车过程中分段解除。预告延时时间（10-20s可调）。正常起车实现逆煤流方向设备逐台闭锁，延时顺序起车。各台设备的起车时间可调。预告和起车过程中可有禁起功能，现场按禁起按钮自动使警报终止，停止起车。已起车设备照常运行，禁起后有灯光显示。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,起车、停车、系统故障停车正常停车实现顺煤流方向设备逐台闭锁，延时顺序停车。各台设备的停车时时间可调。紧急停车运行功能按紧急停车按钮所有设备瞬间停车。事故运行中某台设备故障停车，则从故障点开始逆煤流瞬间停车，顺煤流依次停到首台设备。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,计算机管理功能实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况参数，可以采用图形、报表的形式显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。实时过程控制。分析采集的参数，各系统自动完成过程控制，或由操作员操作控制。历史数据查询。以上生产实时监测数据均可存贮于生产实时数据历史数据库中，可实现历史回显、历史趋势分析，进行综合分析。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,计算机管理功能设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时，生产监测及管理网络同步显示故障设备名称，并可实现报警、实时打印故障功能。优化生产计划。在工控机中建立了综合历史数据库，定时将生产、经营等数据存入数据库中，制作计划、生产完成情况的趋势分析图表，为今后的生产计划提供参考；根据外运下达计划和设备实际状态、仓储煤量，合理安排生产计划、设备维修计划，以最大限度地减少对生产的影响。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,计算机管理功能系统通过大屏幕显示和操作，因此系统的实时性和直观性较好系统具有较高的安全性，采用就地控制和集中控制两种方式，可自由组合流程和控制形式，增强了系统的安全使用方式和灵活性系统结构合理，将来扩展系统时比较方便，而且不影响系统其它部分的正常工作。,皮带自动化系统功能,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,系统自诊断功能网络故障自诊断。当网络由于发生断线、干扰等传输问题时，网络会自动侦测到，并发出报警；PLC故障自诊断。PLC的扫描器和适配器发生故障时，系统会通过网络的通讯情况判断故障，并发出报警；PLC的I/O模块发生故障时，CPU会通过I/O模块的状态位侦测到故障及故障内容，系统会发出报警；传感器和信号线故障诊断。模拟量的传感器或信号线发生断线故障时，PLC通过测量值判断故障并发出报警。,皮带自动化系统,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,,,,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统硬件特点,独有采用SIEMENSS7-300可编程控制器选用先进的控制器，系统的实时性好，可靠性高，数据处理速度快。如果皮带采用变频器控制能在皮带就地控制箱上调节皮带的运行速度皮带的故障语言报警功能，所有的故障报警都能通过语音的方式报告。通过采集皮带秤模拟信号的大小直接控制给煤量,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,皮带自动化系统硬件特点,模块化灵活性高无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得它成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。且易于维护和更换大大提高了灵活性。液晶触摸屏显示皮带系统各种数据参数，提高了设备控制的直观性、安全性。组网功能强大该皮带PLC控制器挂接在中央变电所的网络交换机上，通过交换机与全矿综合自动化系统连接。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统硬件特点,人机界面HMI直观方便的人机界面服务已经集成在PLC操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。人机界面HMI从PLC中要求数据，PLC按用户指定的刷新速度传送这些数据。PLC操作系统自动地处理数据的传送。诊断功能CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件，例如超时，模块更换，等等。口令保护多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统硬件特点,远程和现场都编程用户在地面调度室和井下现场都可通过笔记本对程序或参数进行修改。多CPU运行方式采用全分布式控制结构，系统具有较高的安全性。当地面部分出现控制故障时，井下部分仍可实现集控运行；通讯网络速度快，距离远，可靠性高；减少布线成本，由于采用远距离通讯网络，使布线更加方便，并大大减少电缆用量；电缆采用快插,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统软件特点,系统的节能效果通过设置在皮带运输机上的物料传感器，能够检测皮带的煤量情况并且实施调节皮带运行速度，当煤量大的时候快速运行，当煤量小的时候调慢皮带的速度。同时减少皮带空运的速度。减少停机时间。故障直观易于维护在现场触摸屏上可汉字显示各故障信息并报警，在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录当运行的皮带出现保护、高压开关故障、打滑超速、电流不正常时自动停止运行，并能确切的显示故障位置和类型且有声光报警。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统软件特点,网络通畅维护方便，运行费用低。系统扩展方便，可随时增加节点，并可通过网络由中控室在线修改程序。控制器和网络可靠性高，维护工作量小；变频器的自动调节功率平衡功能现场的拖动设备大部分采用了开诚公司成产的隔爆型变频器，故开诚公司生产的皮带机综合保护系统，能够很好的与变频器实现接口控制，通过开诚公司独立开发的一套功率平衡调节软件能够使一条皮带上的多台变频器的输出功率保持一个稳定的状态，使皮带的运行效率得到提高，而且能够及时的发现皮带运行过程中的机械磨损问题。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带自动化系统延伸,煤矿现状煤矿井下胶带运输机保护装置核心部分多为单片机，功能单一，缺乏网络接口。随着胶带机驱动设备不断改进，变频器、CST等设备已经替代了传统磁力启动器。胶带机机头电机冷却风机、减速机冷却风机、盘型制动器、自动张紧装置、组合开关等可控设备不断增加，功能单一的皮带保护装置已经远远不能满足现代化矿井集中监控的要求。机头配电设备目前基于强力皮带长度延长，皮带采用多台驱动设备同时工作，相应的电机冷却风机、减速机冷却风机、润滑站等小功率设备繁多，多回路组合开关集中配电是目前发展方向。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成隔爆兼本安型可编程控制箱具有非常高的集成度，PLC置于主防爆腔内，具有多种通讯接口及控制功能，能够现场编程。可以配置通讯管理机实现对现场高爆开关综合保护器采集功能。同时集成了10寸的液晶显示屏，用于皮带机的模拟显示及数据存储。不锈钢操作面板结实耐用。节省了现场的空间，减少了现场的设备间接线，是开诚公司推出的高性价比产品。,KXJ-40/127A,隔爆兼本安箱防爆箱,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成快开门防爆结构，非常便于设备的检修，隔爆兼本安型，有多种网络接口，包括以太网，MODBUS接口等。信号通过隔离栅进行本安处理。输出信号通过继电器隔离。模拟量信号通过信号隔离器进行隔离。其他元器件采用进口施耐德产品。端子采用魏德米勒产品，设备的安全性、可靠性、稳定性极高。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成采用整体不锈钢结构，面板采用先进的刻蚀技术，永不褪色，腐蚀。经久耐用。按钮防护等级IP67,防尘、防水。内置信号隔离栅及加热除湿设备。产品性能可靠、稳定性高。内置远程I/O模块，只需要一根通讯电缆和一根电源线即可，减少了设备间连接线，大大加快调试时间。,本安型操作台,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成采用知名品牌产品作为核心元器件，具有多种网络接口。显示尺寸10.4寸，颜色64K色，分辨率640*800.,隔爆液晶显示屏,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成千兆以太网光信号1接口数量2路口纤2传输方式TCP/IP，多模，850nm3发送功率-5-10dbm4接收灵敏度-20dbm5传输速率1000Mbit/s6传输距离750m以太网电口1接口数量12路2传输方式TCP/IP协议3传输速率100Mbit/s，自适应4信号电压峰值15V6传输距离100m,KJJ125矿用隔爆型以太网交换机,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,皮带集中控制系统组成额定电压660VAC，50Hz。额定电流840A。回路数8路。过载保护断相保护短路保护主电路漏电闭锁保护失压保护工频耐压660V能承受3000V耐压，220V/127V能承受2000V耐压。,矿用隔爆型对回路电磁起动器,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,通讯接口系统采用PLC作为核心控制器通过扩展通讯模块具备各种通讯接口。以太网MODBUS、DP、DH、ControlNetCAN、AS-I,DeviceNet等电力系统各种电力通讯协议上位机软件协议标准OPCSERVER,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,可控制设备系统采用PLC作为核心控制器可以通过扩展各种通讯模块与各种设备通讯及硬线连接。具体设备如下开诚集团变频器、软启动器、组合开关ABB、西门子、AB等进口变频器及国产变频器CHP33,TD33等进口磁力启动器CST,BOSS,国产液力耦合器等软启动设备DBT液压张紧和各种国产自动张紧装置豪新柯泵站盘形闸控制装置天津华宁、常州联力等公司的皮带保护装置具备通讯功能的组合开关等采集电机温度各种电力协议的微机综合保护器除了与上述设备通讯外还可以通过无源干接点控制抱闸电机、油泵电机冷却风、超温自动洒水等；并能通过软件进行多机功率平衡控制。,煤矿用带式输送机控制及综合保护装置,ThankYou,,唐山开诚电控设备集团有限公司地址唐山国家高新技术产业开发区火炬路183号网址E-mailsales电话0315-3206205、3206206、3173850传真0315-3208350-905、3199339TangshanKaichengElectronicControlEquipmentGroupCo.Ltd.No.183HuojuRoadNationalHi-techIndustrialDevelopmentZoneTangshan063020HomepageE-mailsalesTel..86-315-3206205、3206206、3173850Fax..86-315-3208350-905、3199339,THANKS,