采煤自动化集中控制系统
详细介绍:

 第一节 系统目标
一、实现综采工作面设备远程集中控制、运行参数监控、运行工况动画模拟、故障报警功能:包括采煤机、前后(刮板机、转载机、破碎机)、皮带机、乳化液泵站、供水泵站等。
二、实现对讲通讯、故障急停。
三、实现关键部位图像监控录像功能。
四、实现远程协助诊断和维护。
五、实现在线监测工作面设备工况及故障并传输到顺槽和地面计算机。
六、实现有害气体监控。
第二节 系统结构
由传输部分、顺槽集控操作台、数据采集终端、现场传感器、语音图像、地面站六部分组成。
一、传输部分:由矿用隔爆千兆环网交换机和矿用光缆组成。
二、顺槽集控操作台:由矿用显示控制箱、矿用显示器、操作键盘、本安电源、接线箱组成。
三、数据采集终端:由矿用显示控制箱和通讯协议转换器完成。
四、现场传感器:由温度、压力、液位、流量、旋编、倾角、位移等组成;电参数及开关状态从智能开关通讯接口获取。
五、语音图像:由隔爆光纤摄像仪、本安扩音装置、急停开关组成。
六、地面站:工业计算机+集控软件+环网组成。

   
一、实现运输、破碎设备集中控制和仓位控制
通过工作面及顺槽胶带机沿线的KXJ127终端,可以对胶带机、工作面破碎、转载、前后部刮板机实现以下控制:
*单起、单停控制;点动控制;一键起动控制;自动控制四种控制模式。
*工作面设备联锁启停控制。
*工作面设备和胶带机实现联停。
*胶带机实现远程启停控制。
*煤机闭锁前部刮板机功能。
*设备运行中的负荷监测和过载报警。
*胶带机的各种保护。
*胶带机沿线语音对讲、拉线急停、图像监控。
在煤仓安装一台物位计,由KXJ系统对该料位计进行信号采集。在胶带机头的控制器上可以对仓位进行上下限设定。当煤位超限后,整个工作面进行报警,由操作 人员停止采煤机和后部放煤,KXJ系统延时依次停前后部刮板机、转载机、破碎机和皮带,已保证各设备下次能够轻载启动。
采区下山皮带和顺槽皮带运输机实现顺序控制,通过以太网可实现远程启停和维护。
把胶带机KXJ控制器的运行方式调整为“集控”方式,就可以从工作面监控主机或地面监控计算机发出控制指令,实现远程启停顺槽胶带机的功能。此时所有的闭锁及保护依然有效。
如想取消远程控制功能,只需要把胶带机控制器的工作方式调整为“就地”或“检修”方式,控制器自动屏蔽远方的启停指令。
二、实现设备运行参数检测和运行工况模拟显示
显示电流、电压、功率、功率因数、电量;开关状态;故障记录等。建立网络数据库和OEM记录。输出报表,发现分析运行规律,进行经济指标考核。
模拟动画显示功能。
三、实现自动喷雾降尘控制
支架跟随采煤机喷雾、移架喷雾和转载点喷雾及支架积尘自动潮化控制。
支架上设置二种喷雾形式即支架顶梁前端辅助采煤机喷雾、立柱前后移架喷雾。电液控制系统提供一个控制功能口控制喷雾即采煤机辅助喷雾和移架喷雾共用一个控制口。
控制软件可设定在采煤机前后滚筒处各2~3个支架实施喷雾;移架时下风侧2~3个支架实施移架喷雾。
四、实现设备冷却水自动开、停控制
设备(转载机、前、后部运输机、破碎机)启动时开启设备冷却水,设备停止后,延时关闭冷却水,延时时间可设定;
冷却水出口处安装安全阀、压力表和流量计,以保护冷却水道,冷却水流量在顺槽集中控制台有信号反馈、显示,流量不够时报警、停车。
在工作面机头、机尾和装载机头各安装一台KXJ127显示控制箱。每台控制箱带有4路无源继电器输出。前后部刮板机头、机尾、转载机和破碎机附近安装有冷 却水给水电磁阀。该电磁阀带有本安控制先导回路,并把电源串接在控制箱的输出触点上。当需要启动前后部刮板机或转载机、破碎机时,控制箱先闭合对应的给水 电磁阀的控制触点,然后检测对应的流量值,当流量值大于设定值后,报警启动对应的设备。停机后,集控系统根据参数设定,延时关闭对应的给水电磁阀。
(一)启动过程流程图如下:

(二)运行:
运行时不需要监测油位。控制箱不断监测油温和流量。如油温超过90℃值,开始报警,高于120℃时,延时停机。从参数中可以对温度报警和停机值进行设定。如流量值低于25L/min时,先报警,延时后停机。流量过低是否停机也可以从参数中设定。
运行时的流程图如下:

(三)停机:停机后,延时关闭供水电磁阀控制端。延时时间可调。
(四)显示及报警:控制箱对采集到的信号量进行实时显示。
五、实现乳化液泵站的集中控制
泵站的集中控制采用KXJ127显示控制箱。
主要是由PLC控制器、隔离耦合器、电磁阀驱动器、显示屏等部分组成,控制器提供了与各个传感器的接口,这些传感器分别监测泵站的出口压力、液箱液位、液温、水位等。
系统可实现乳化液泵和喷雾泵的集中控制。
1)对系统压力自动监控,当压力不足(降到调定压力以下)时,辅助泵自动投入运行。当系统压力升高,泵站卸载,运行一段时间后,辅助泵自动停止运转。对各台泵的运行时间进行统计,从而保证主泵和辅助泵的运行时间大致相当,磨损基本一致。
2)对液箱液位自动监控,液位过低时发出报警并自动停车。
3)对液温自动监控,温度超限时自动报警。
4)对乳化油油位自动监控,油位过低自动报警。
5)对乳化泵的润滑油油压自动监控,油压过低时自动报警。
6)对乳化泵的润滑油油温自动监控,油温超高时自动报警。
喷雾泵自动控制实现以下几个功能:
1)对喷雾泵的润滑油油温自动监控,油温过高时自动报警。
2)对喷雾泵水箱的水位自动监控,水位过低时自动报警。
六、实现采煤机和负荷中心远程诊断和维护
采煤机和负荷中心有完善的远程诊断功能和维护功能。采煤机和负荷中心根据所监测设备的数据对设备进行诊断,以此来判断设备是否处于故障状态,并出现什么样 的故障;系统对所有监测设备的数据进行历史保存,并可随时通过画面将历史数据记忆显示。在地面设一台主机,这台主机通过矿上的矿井环网,接入到井下光纤工 业以太环网,实现与负荷中心的连接。地面主机可以从负荷中心接收数据,并对数据进行分析,进行远程诊断。同时地面主机通过程序的设定,可以实现远程调整负 荷中心的主机的参数,来达到远程诊断和维护的功能。

    在地面设一台主机,这台主机通过矿上的矿井环网,接入到井下光纤工业以太网环网,实现与采煤机顺槽计算机的连接。地面主机可以从采煤机顺槽计算机接收数 据,并对数据进行分析,进行远程诊断。同时地面主机通过程序的设定,可以实现远程调整采煤机顺槽计算机的参数,来达到远程诊断和维护的功能。

 

七、实时在线监测工作面设备部分工况及故障并传输到顺槽计算机和地面计算机

   将工作面有关设备的有关状态参数和采煤机位置等参数信息,通过工业环网实时传递到顺槽控制箱和地面计算机,并根据需要进行存储、显示、打印。
可监测采煤机的牵引速度、牵引方向及所在工作面位置、采煤机的过载、过热、缺水信息;监测、监控乳化液泵站、负荷中心、顺槽皮带机的工作状态和参数,并能 在控制箱上显示上述系统的工作状态和参数;能监测被控电机工作电压,电流,温度,启动状态,故障状态;可对负荷中心故障信息(过载、漏电、短路、绝缘故 障、三相不平衡)监测。并能在该计算机上显示上述系统的工作状态和参数。
八、有害气体(包括甲烷和一氧化碳)及氧气监控
实时接收安全监控系统信息,如瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度,出现异常立即报警并停机。
在工作面和胶带机沿线有传感器的位置,安装KXJ127控制箱,把传感器提供的开光量报警信号传输给控制箱。控制箱采集到开光量动作后,进行报警和显示。
第四节 特色功能点
一、多媒体效果
二、远程协助功能
三、工作面记忆曲线自动割煤
四、滚筒定位功能


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