3运输(胶带输送机集中控制)系统.doc

塔山矿井综合自动化系统技术方案 第三章 运输胶带输送机集中控制系统 一、 方案概述 塔山矿井为年产1500万吨特大型矿井。原煤运输完全自动化，现有主井口胶带机一部；1070大巷胶带机2部；一盘区综采顺槽皮带2部；一盘区连采皮带6部；二盘区综采顺槽皮带2部；二盘区连采皮带6部。根据减员提效、可靠先进的设计原则，胶带运输控制系统采用天地科技股份有限公司常州自动化分公司（原煤科总院常州自动化研究所）的定型先进产品KJD2型矿用胶带输送机可编程（PLC）监控系统。 KJD2型矿用胶带输送机可编程（PLC）监控系统（以下简称系统）适用于煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的恶劣环境，也可用于地面恶劣环境，它可以对多条胶带输送机组成的运输系统及其有关设备进行集中控制和监测，并能和全矿井监控系统联网运行。在配备若干名巡检员之后，各胶带机头无需再配备专门司机，所有监控均由集控室来完成，实现减员提效。 系统以 KJD5 型矿用本安型可编程控制器（以下简称矿用PLC）为核心控制设备，采用语句表或梯形图编程方式、多 CPU并行处理技术、多重抗干扰技术、模块化结构和高防护等级设计，配以电源继电器箱、KJD5 型矿用本安型可编程控制器、各种传感器保护装置、通信信号装置以及与驱动装置相应的控制设备构成适用于各种类型胶带机系统的高可靠性监控系统。 二、 监控对象 1、 各条胶带输送机的基本参数如下 1.1主井口胶带机 运输长度Ｌ（M）3523 角度α（）0 带速Ｖ（M/S）4.5m/s 主电机功率（KW）3*1600 主电机电压（V）10Kv 驱动方式电机CST 制动方式盘式制动器 1.2 1070大巷胶带机头部 运输长度Ｌ（M）2400 角度α（）0 带速Ｖ（M/S）4.5m/s 主电机功率（KW）3*1000 主电机电压（V）10Kv 驱动方式电机CST 制动方式盘式制动器 1.3 1070大巷胶带机二部 运输长度Ｌ（M）1720 带速Ｖ（M/S）4.5m/s 主电机功率（KW）2*1000 主电机电压（V）10Kv 驱动方式电机CST 制动方式盘式制动器 1.3井下一盘区综采顺槽胶带机（2条皮带） 运输长度Ｌ（M）1600 主电机功率（KW）2*450 驱动方式电机CST 1.4井下一盘区连采顺槽胶带机（2套） 每套3台皮带 运输长度Ｌ（M）1000 主电机功率（KW）3*160 1.5 井下二盘区综采顺槽胶带机（2条皮带） 运输长度Ｌ（M）1600 主电机功率（KW）2*450 驱动方式电机CST 1.6 井下二盘区连采顺槽胶带机（2套） 每套3台皮带 运输长度Ｌ（M）1000 主电机功率（KW）3*160 2、 监测信号 2.1 各胶带机的保护信号，即打滑、纵撕、堆煤、仓满、超温、灭火洒水、烟雾、跑偏、急停闭锁等； 2.2 设备的工作状态主电机、CST、给煤机开停状态，制动闸的状态、各胶带机的开停，真空磁力起动器的故障状态； 2.3 胶带机的速度，煤仓煤位，电机和滚筒的温度； 2.4 主电机的工作电流； 2.5 前方胶带机的联锁。 3、 控制信号 3.1 胶带机的起动预告 3.2 主电机的开停、制动闸的控制、CST的开停控制； 3.3 给煤机控制； 3.4 后方胶带机的联锁。 三、 系统组成 1. KJD2型胶带机集控系统由集控主站和各胶带机的监控分站组成，见附图1。 2. 集控主站 集控主站由上位工控机、集控软件等部分组成。实现原煤生产集控。在地面设置一台工控机，使用组态软件来实现控制井下各条皮带，并把各皮带运行信息传送到局域网络。该主站可设在调度室。 3. 监控分站 在每条皮带机头各设一台分站。 监控分站采用 KJ2002型胶带输送机可编程（PLC）电控成套装置（以下简称装置）。 该装置以PLC为核心控制设备，采用语句表或梯形图编程方式、多 CPU 并行处理技术、多重抗干扰技术、模块化结构和高防护等级设计，配以电源继电器箱、各种传感器保护装置、通信信号装置以及与驱动装置相应的控制设备构成适用于各种类型胶带机系统的高可靠性电控成套设备。 该装置除实现单条胶带机的正常起停控制外，能按胶带机所需的起动、运行、停止特性实现张紧控制、软启动、功率平衡、可控制动和下运制动等控制功能。同时具备完善的保护和通信信号联络功能。并具有故障性质和地址识别功能，可大大节省故障处理时间，提高了处理效率。 四、 系统主要设备的技术参数 1. KJD5矿用本安型可编程控制器（PLC） KJD5控制器（PLC）是本系统的控制核心，它承担着信号检测，各种控制、显示报警及操作功能。其主要技术指标 1.1 基本配置 开关量输入28路，无电位接点 频率量输入16路，200～1000Hz 计数量输入2路，0～1000Hz 编码量输入1路 开关量输出12路，其中无电位接点7路 1.2 显示 点阵显示12832点液晶显示 对位显示根据需要 1.3 编程操作 簿膜键盘32只 1.4 数据传输 传输方式异步，符合RS－485标准 传输速率600bit/s、1200bit/S、2400bit/S 传输距离不小于10km 2. KF1006A电源继电器箱 KF1006A 电源继电器箱是KJD5控制器（PLC）的重要关联设备，它提供控制机电源，并实现本安和隔爆信号的相互转换，以帮助控制器（PLC）控制隔爆电器和接收隔爆电器的信号。 其主要技术指标 输入电压AC127V／AC220V／AC380V／AC660V 可选 本安输出DC5V、750mA 一组；15V、500mA 三组 非安输出DC24V，2A 信号转换本安转非安接点8路；接点容量220V、5A；非安转本安接点4组；无电位接点 3. 各种保护传感器则根据有关规程及用户要求选配，完成各种保护及信息检测功能。 五、 系统技术性能 1.控制方式 具有集中自动运行、单机自动运行、单机手动、现场编程四种工作方式。 a. 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。 b. 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。 c. 单机手动运行此方式为人工手动操作，不需闭锁，主要用于检修试车之用。 d. 现场编程用户可在现场通过面板上的键盘对程序或参数进行修改。 2. 控制功能 本控制装置采用本安型可编程控制器（PLC）作为主控制器，完成胶带机的运行、保护、通讯、信号和显示功能。 3.胶带机设置以下保护 3.1 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。 3.2 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，但能显示故障位置；二级跑偏动作后延时停机，并报警，急停保护动作后立即停机、报警。 沿线信号均采用电缆接插方式连接，方便接线和维护，并能显示出跑偏及急停闭锁开关的动作位置。 3.3 纵向撕裂保护。在每个装料口均装设撕裂传感器，动作后报警并停机。 3.4 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。 3.5 速度检测及超速保护。 3.6 制动闸状态检测。 3.7 主电机的温度检测及上限报警。 4. 显示与报警 4.1 各故障的显示及报警，故障性质与位置的识别。 4.2 模拟量信号显示与超限报警，如电机电流、带速、温度等。 4.3 文字显示可汉字显示各故障信息或系统信息。 5. 信号与通讯 5.1 采用打点信号KTX21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。 5.2 联络信号装置均为本质安全型。 6. 组网 所有胶带机电控PLC通过PROFIBUS协议组成胶带机集中控制系统。组成胶带机集控网络。由地面上位机接入全矿井工业以太网。实现胶带机集控系统信息的全矿井共享。 7.上位机控制功能 工控机采用GE公司Climplicity实时监控组态软件为平台，完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断等诸多功能。 通过上位机的局域网接口,可以接入全矿井信息局域网络.并与KJ95安全监控系统的监控主机通讯,实现数据交换 六、 依据的标准及规范 ＧＢ３８３６.１-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分通用要求 ＧＢ３８３６.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分隔爆型“d” ＧＢ３８３６.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分本质安全型“ｉ” ＧＢ４９４２．２ 低压电器外壳防护等级 ＭＴ２０９ 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 ＭＴ５７１.1 煤矿用带式输送机监控系统 ＭＴ８１７ 煤矿用带式输送机电控装置 ＭＴ８７２ 煤矿用带式输送机保护装置技术条件 煤矿安全规程（2001） 七、设备清单 序号 名称 规格型号 单位 数量 生产厂家 使用寿命年 备注 一、地面集控室 1 工控机 P4/256M/60G/17〞 台 2 研华 5年 2 打印机 LQ1600K3 台 1 爱普生 5年 3 操作系统 Windows 2000 Professional 套 2 4 集控软件 Cimpilicity 套 1 美国GE 5年 5 传输接口 KJJ14 台 1 天地常州 5年 6 不间断电源 1KVA/1H 台 1 深圳山特 5年 7 主传输电缆 PUYV31 1*4*1 km 15 扬州红旗 5年 8 网卡 3COM 块 2 二、主井口胶带机 1 矿用PLC KJD5 台 1 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 块 1 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 1 天地常州 5年 4 显示操作台 KJ7006A 台 1 天地常州 5年 5 CST中继柜 GGD 台 1 天地常州 5年 6 控制柜 GGD 台 1 天地常州 5年 7 单机软件 KJ2002R 套 1 天地常州 8 红外温度传感器 KGW2 台 1 天地常州 5年 9 烟雾检测装置 PYB-1 台 1 天地常州 5年 10 光电速度传感器 KG5007A 台 1 天地常州 5年 11 堆煤传感器 KGX-MI 台 1 天地常州 5年 12 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 10 天地常州 5年 13 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 35 天地常州 5年 14 纵撕探测器 DJSBA-1 台 1 天地常州 5年 15 灭火洒水装置 KG3009-1 台 1 天地常州 5年 16 信号联络装置 KTX21 台 15 天地常州 5年 17 信号电源 KDW26 台 1 天地常州 5年 18 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 5 天地常州 5年 19 限位开关 3SE3-120.1GA 只 4 西门子 5年 20 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 35 天地常州 5年 21 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 12 天地常州 5年 22 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 0.4 扬州红旗 5年 23 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 0.4 扬州红旗 5年 24 控制电缆 KVV16*1.5 Km 0.4 扬州红旗 5年 三、1070大巷胶带机 1 矿用PLC KJD5 台 2 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 块 2 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 2 天地常州 5年 4 CST中继箱 KJJ15 台 2 天地常州 5年 5 单机软件 KJ2002R 套 2 天地常州 5年 6 红外温度传感器 KGW2 台 2 天地常州 5年 7 烟雾检测装置 PYB-1 台 2 天地常州 5年 8 光电速度传感器 KG5007A 台 2 天地常州 5年 9 堆煤传感器 KGX-MI 台 2 天地常州 5年 10 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 18 天地常州 5年 11 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 41 天地常州 5年 12 纵撕探测器 DJSBA-1 台 2 天地常州 5年 13 灭火洒水装置 KG3009-1 台 2 天地常州 5年 14 信号联络装置 KTX21 台 20 天地常州 5年 15 信号电源 KDW26 台 2 天地常州 5年 16 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 12 天地常州 5年 17 限位开关 3SE3-120.1GA 只 5 西门子 5年 18 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 41 天地常州 5年 19 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 20 天地常州 5年 20 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 1.0 扬州红旗 5年 21 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 0.6 扬州红旗 5年 四、一盘区综采顺槽 1 矿用PLC KJD5 台 2 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 块 2 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 2 天地常州 5年 4 CST中继箱 KJJ15 台 2 天地常州 5年 5 单机软件 KJ2002R 套 2 天地常州 6 温度传感器 KGX-WI 台 2 天地常州 5年 7 烟雾检测装置 PYB-1 台 2 天地常州 5年 8 光电速度传感器 KG5007A 台 2 天地常州 5年 9 堆煤传感器 KGX-MI 台 2 天地常州 5年 10 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 16 天地常州 5年 11 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 34 天地常州 5年 12 纵撕探测器 DJSBA-1 台 2 天地常州 5年 13 灭火洒水装置 KG3009-1 台 2 天地常州 5年 14 信号联络装置 KTX21 台 16 天地常州 5年 15 信号电源 KDW26 台 2 天地常州 5年 16 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 10 天地常州 5年 17 限位开关 3SE3-120.1GA 只 4 天地常州 5年 18 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 34 天地常州 5年 19 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 18 5年 20 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 1 扬州红旗 5年 21 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 0.6 扬州红旗 5年 五、一盘区连采顺槽 1 矿用PLC KJD5 台 6 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 台 6 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 6 天地常州 5年 4 单机软件 KJ2002R 套 6 天地常州 5 温度传感器 KGX-WI 台 6 天地常州 5年 6 烟雾检测装置 PYB-1 台 6 天地常州 5年 7 光电速度传感器 KG5007A 台 6 天地常州 5年 8 堆煤传感器 KGX-MI 台 6 天地常州 5年 9 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 30 天地常州 5年 10 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 66 天地常州 5年 11 纵撕探测器 DJSBA-1 台 6 天地常州 5年 12 灭火洒水装置 KG3009-1 台 6 天地常州 5年 13 信号联络装置 KTX21 台 30 天地常州 5年 14 信号电源 KDW26 台 6 天地常州 5年 15 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 30 天地常州 5年 16 限位开关 3SE3-120.1GA 只 12 西门子 5年 17 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 66 天地常州 5年 18 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 40 天地常州 5年 19 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 2.4 扬州红旗 5年 20 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 2 扬州红旗 5年 六、二盘区综采顺槽 1 矿用PLC KJD5 台 2 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 块 2 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 2 天地常州 5年 4 CST中继箱 KJJ15 台 2 天地常州 5年 5 单机软件 KJ2002R 套 2 天地常州 6 温度传感器 KGX-WI 台 2 天地常州 5年 7 烟雾检测装置 PYB-1 台 2 天地常州 5年 8 光电速度传感器 KG5007A 台 2 天地常州 5年 9 堆煤传感器 KGX-MI 台 2 天地常州 5年 10 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 16 天地常州 5年 11 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 34 天地常州 5年 12 纵撕探测器 DJSBA-1 台 2 天地常州 5年 13 灭火洒水装置 KG3009-1 台 2 天地常州 5年 14 信号联络装置 KTX21 台 15 天地常州 5年 15 信号电源 KDW26 台 2 天地常州 5年 16 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 10 天地常州 5年 17 限位开关 3SE3-120.1GA 只 4 西门子 5年 18 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 34 天地常州 5年 19 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 18 天地常州 5年 20 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 1 扬州红旗 5年 21 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 0.6 扬州红旗 5年 七、二盘区连采顺槽 1 矿用PLC KJD5 台 6 天地常州 5年 2 KJD5传输模块 KJD5-TX 块 6 天地常州 5年 3 电源箱 KF1006A 台 6 天地常州 5年 4 单机软件 KJ2002R 套 6 天地常州 5 温度传感器 KGX-WI 台 6 天地常州 5年 6 烟雾检测装置 PYB-1 台 6 天地常州 5年 7 光电速度传感器 KG5007A 台 6 天地常州 5年 8 堆煤传感器 KGX-MI 台 6 天地常州 5年 9 二级跑偏传感器 KG1007A-2J 台 30 天地常州 5年 10 拉绳闭锁开关 KG9001A-C2J 台 66 天地常州 5年 11 纵撕探测器 DJSBA-1 台 6 天地常州 5年 12 灭火洒水装置 KG3009-1 台 6 天地常州 5年 13 信号联络装置 KTX21 台 30 天地常州 5年 14 信号电源 KDW26 台 6 天地常州 5年 15 本安接线盒 KLH2 3通5对 只 10 天地常州 5年 16 限位开关 3SE3-120.1GA 只 12 西门子 5年 17 矿用信号接插电缆100m PUYVR4*2*7/0.43 根 66 天地常州 5年 18 矿用信号接插电缆3m PUYVR1*4*7/0.3 根 40 天地常州 5年 19 矿用信号电缆 PUYVR1*4*7/0.37 km 2.4 扬州红旗 5年 20 控制电缆 YZF3*1.51*1.0 km 2 扬州红旗 5年 3-12