煤矿工作面控制系统方案.docVIP

郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司 工作面通讯控制系统 方 案 设 计 天地（常州）自动化股份有限公司 2012年6月 一、现场工况 金岭煤业工作面面设备信息如下： 工作面长度：110 有前溜和后溜。 顺槽皮带：420米。 二、系统的设计遵循如下原则： 先进性 采用先进的技术和设备，确保系统的功能、性能优质，运行可靠，在技术、管理方面居国内同行业最先进水平。 可靠性 对工业控制系统来说，系统的可靠性是安全、高效生产的重要保障，在进行方案设计时，必须确保设计的系统具有高可靠性。 可扩展性 系统软件和硬件配置及系统结构具有前瞻性。 一方面，在考虑配置时，为系统今后的完善、提高留有充裕的扩展容量； 另一方面，系统必须具有灵活的网络结构。将来系统的扩展在本期系统的基础上增加部分设备即可实现，无须变更本期系统的软件、硬件，不影响本期系统的运行。 高性价比 在进行系统结构设计和设备选型时多做比较分析，从而使得系统结构、设备选型、系统整体性能具有高性价比。 灵活性 系统的总体设计便于工程的分步实施，确保系统按期投入正常生产。 三、遵循标准 GB2421 电工电子产品基本环境试验规程　 GB4942.2 低压电器外壳防护等级 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2部分：隔爆型“d” GB3836.3－2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“e” GB3836.4－2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i” GB9969.1－1998 工业产品使用说明书 总则 MT 209－90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 MT 210－90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 MT/T408－95 煤矿用直流稳压电源 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》2010版 四、方案设计 A、综采工作面 在工作面顺槽口或设备列车上设置1台KJD30Z矿用本安型工业控制计算机和1台KDK8矿用多功能控制驱动器，其中KJD30Z矿用本安型工业控制计算机作为工作面通讯控制系统的人机交互设备，而KDK8矿用多功能控制驱动器不仅实现系统的逻辑处理，部分设备信息采集，为整个系统提供本质安全型电源，而且通过其输出口对组合开关进行控制，实现采煤机、刮板机、破碎机、转载机、乳化液泵站的自动控制。 系统在转载机机头设置一台KTK18(C)矿用本安型急停扩音电话，实现对转载机和破碎机的就地启停控制，在刮板输送机机头、机尾各设置一台KTK18(C)，实现对前部刮板输送机机、后部刮板输送机进行就地启停控制，而工作面内部每间隔15米设一台KTK18(B)矿用本安型急停扩音电话，实现急停及语音通信、报警功能，而系统任意地方可根据输入输出点数增加KCC2-6、KCC2-7总线式通用I/O接口，实现对各种信息的就地采集与输出。 综采面系统框图如下： 综采面现场控制拓扑图 B、顺槽皮带 在顺槽带式输送机 皮带机系统框图如下： 单条皮带现场控制拓扑图 上位机系统安装于地面集控室，其向上可通过网络及组态软件自带的OPC Server接口提供实时数据，向下可通过环网及OPC Client与井下本安监控站（嵌入式本安计算机）进行实时通讯。 五、系统实现功能 A、工作面通讯控制系统 系统具有集控、自动、检修、点动多种操作模式； 具有对前部刮板输送机、后部刮板输送机、转载机、破碎机及各种泵站等设备进行控制功能； 具有各设备的启停状态、设备工作电流、电压、轴温、油温、表面温度、绕组温度、风速、瓦斯等信息的监测功能； 直接读取组合开关、采煤机等设备的状态，监测数据等功能； 系统设备具有即插即用功能，设备位置、类别自动识别，无需拨码和人工干预。 具有清晰的语音通话和语音报警功能，声强110dB以上； 系统具有检测工作面风速和瓦斯浓度功能，并具有低风量、瓦斯超限报警和闭锁被控设备功能； 具有专用闭锁回路和数据通讯双重保护功能； 具有12寸TFT液晶显示器，以动态图形方式显示设备状态及故障，对状态量、累计量及故障的记录统计功能； 控制机具有以太网及RS484接口，可通过以太网接口（OPC协议）或 RS485接口（MODBUS RTU协议）直接与全矿井平台或其它系统互联。 系统具有末端电压、电缆断线和短路、传感器接入线断线或短路等自诊断及定位功能； B、顺槽皮带控制系统 （1）可监测保护信号：打滑、超速、堆煤、烟雾、跑偏