DS3800NDAC

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本文先容了一种基于PLC的全矿井胶带运输机集中监控系统，该系统设置了现场控制站和一个控制主站，建立了CC-LINK通讯网络，实现了对胶带运输机系统设备的CRT集中监控，取得了进步生产效率、减少现场操纵职员、进步安全性的良好效果。 

         关键词：PLC 集中监控 胶带运输机 

         §1前言 

             煤矿胶带机集控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。为进步系统的可靠性和安全性，实施集中监控，实现系统的综合保护和集中监控，是十分必要的。 

             唐山开诚电器有限责任公司生产的智能皮带机集中控制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*性的特点而研制开发的新一代综合控制系统。 

             集控系统与调度系统、产业电视系同一起，构成一个完整的操纵、调度、网络，实现对整个系统的远测、远信、远控。该系统可实现进步生产效率、降低事故率，减少故障处理时间、减少现场操纵职员、进步经济效益。
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         §2集控系统的描述 

             目前，PLC始终处于产业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制系统提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前产业企业对自动化的需要。 

             在产业计算机控制领域，围绕开放式过程控制系统、开放式过程控制软件、开放式数据通讯协议，已经发生巨大变革。随着PLC（SoftPLC）控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC组态软件和基于产业PC过程控制系统正在逐步得到发展。对于控制软件来讲，是PLC控制器的核心，向产业用户提供开放式的编程组态工具软件。此外，开放式通讯网络技术也得到了突破，其结果是将PLC融进更加开放的产业自动化控制。 

             本系统采用全分布式控制结构。由井下控制站和综合操纵台构成。综合操纵中心位于地面中心控制室。系统采用日本菱电公司的AnS和FX系列PLC，控制主站与控制分站之间采用菱电开放的网络总线结构CC-Link,控制分站与传感器之间采用距阵结构联接，控制主站与综合操纵台的监控上位机之间通过CC-Link总线网络联接。控制分站负责现场设备的数据采集和控制，通过监控，可对整个系统的设备进行和集中控制。     

             本系统是以菱电AnS和FX系列PLC作为主控元件，具有防潮、抗*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。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全过程的监控、监测、连同地面指挥治理中心站，构成一个完善的监控系统。 

         §3网络系统 

             考虑到煤矿的现场情况和控制间隔,在地面控制中心设置控制主站,采用三菱的大中型PLC-AnS系列,网络选用开放的CC-Link总线,在控制间隔大于1200米的两个控制站间要加中继器,在皮带机头设置控制设备分站。控制设备分站负责现场的信号采集与现场的实时控制。 

             系统为实时监控网络结构，具备有完善的生产监控治理功能，对皮带运输主要环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录打印，对井下运输皮带系统进行远程集中监控，同时配合产业电视系统进行安全图像，以确保职员及设备的安全。 

             监控网络实施后，操纵员可在中控室终端上控制运输皮带生产过程，完成对运输皮带生产及相关环节的“远测、远信和远控”，实现矿井运输皮带生产系统的综合自动化。     

             1.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。 

             2.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?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，及直方图、饼图等进行综合分析。     

             4.设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超*，生产监测及治理网络同步显示故障设备名称，并可实现语音报警、实时打印故障功能。服务器将该故障信息存进故障信息数据库，供以后统计分析。 

             5.优化生产计划。在网络服务器中建立了综合历史数据库，定时将生产、经营等数据存进数据库中，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，公道安排生产计划、设备维修计划，以限度地减少对生产的影响。     

         §4操纵员工作站 

             根据监控子系统功能，在监控中心设置工作站,运输系统监控工作站它们的功能有： 

             1.根据操纵职员不同，设定不同的使用权限，各司其职； 

             2.提供交互式全中文界面的操纵平台，各子系统设备运行状态及参数直观动态显示； 

             3.根据工艺流程及联锁关系实现各子系统的自动/手动/就地控制； 

             4.实时设定各种运行、生产工艺参数； 

             5.实时各子系统设备的运行参数及状态，同时将各参数数据贮存在硬盘上，将必要的数据上传至数据服务器；     

             6.实时各子系统传感器确当前状态及参数； 

             7.对各个设备及必要传感器的故障状态实时报警，报警方式为声光报警。并且打印实时报警，同时将报警数据贮存进数据服务器，便于同一治理，以便对报警信息进行事故分析； 

             8.随时查询、打印实时趋势以及任意时间段的历史趋势； 

             9.随时查询、打印任意时段历史数据报表。     

         §5工程师站 

             工程师站除具有操纵员工作站的一切功能外，还具有如下功能。

             1.根据工艺的调整在线修改控制器程序，以适应新工艺的需要； 

             2.将监控系统中有关数据进行转换，进进全矿的信息治理系统中； 

             3.设置彩色打印机，打印实时的彩色画面及彩色的趋势图； 

             4.当某个子系统的操纵员工作站发生故障时，可以马上通过设定操纵职员权限，将工程师站转换成为该子系统的操纵员工作站。 

         §6皮带运输监控系统 

             本系统由运输皮带机、给煤机等基本设备组成，利用控制设备、通讯模块、打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、灭尘、速度、跑偏、煤位等保护,达到皮带机集中控制与监测系统的要求。 

             系统采用多台PLC组成数据传输网络，达到不同的规模控制。完成系统内皮带，给煤机的全工作过程的监控、监测、连同地面中控室，构成一个完善的监控系统。 

             1）实现胶带机运输系统集中监控，实时监控设备状态和运行参数，并显示数据曲线，对重要信息在硬盘记录； 

             2）控制方式分集控自动/集控手动/就地，三种方式可转换。正常生产时，使用集控自动方式，设备按工艺要求的顺序和流程由中心控制台自动启停；集控手动时，可在中心控制台操纵各设备，无闭锁和联动关系；就地时，在现场操纵； 

             3）启动设备前由集控台发预告信号，预告30秒后，若现场均满足集控自动启动条件，设备按顺序自动启动。现场可用停车钮停止启动过程； 

             4）现场信号箱设起/停车按钮，现场可随时停车。若设备由集控启动，控制系统接到现场停车停号后，可作急停处理，实施故障停车操纵； 

             5）按“技术规定”胶带运输机装设拉线开关、跑偏保护、低速保护等，这些信号均接进集控系统，参加设备的紧急停车和闭锁停车； 

             6）对设备故障和工艺参数的异常实时报警，并进行声光提示。一般故障只报警，现场非正常停车或严重故障时，故障设备及其上游设备紧急停车，下游设备顺煤流延时闭锁停车。 
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