1、前言
    華豐煤礦煤炭生產主運系統為三段鋼纜機運輸和一部轉載膠帶輸送機接力運輸，原有系統每個皮帶輸送機均獨立控制開停，專人專崗進行操作，系統分散，效率低，其控制系統僅能實現就地的簡單操作，控制的靈活性、可靠性差，控制方式不靈活，且大量的實時數據不能由調度人員及時監測和管理，系統運行狀態以及出現故障時不能及時發現并處理，影響了運輸系統的可靠運轉，進而制約了整個生產系統的運行效率。針對此情況，華豐煤礦實施了主運系統集中控制改造，采用工業以太網將皮帶各PLC控制分站與井上集中控制中心進行聯網并進行實時通訊，所有控制命令和設備運行狀態及各種保護信號均通過工業以太網實現井上控制中心和皮帶控制分站的信息交換，實現對現場皮帶輸送機實時數據的監測和控制。
2、改造方案
    主運系統集中控制系統主要由地面控制中心站、皮帶主站、皮帶機控制分站、各種傳感器及輔助設備等組成，主運系統集中控制系統如圖1所示。
 
    地面控制中心站（集控室）為本系統主控地點，其設備包括高性能的工控機兩臺（互為備用）、大屏幕顯示器、UPS、打印機、PROFIBUS網絡接口、控制臺。在集控室，操作人員對井下皮帶和給煤機等設備進衍開停控制，顯示井下皮帶機和給煤機的各種數據及工作狀態（包括各電動機電流、開停狀態、各種保護信號等），并有故障報警。
    井下主站是整個系統的中樞，要完成各PLC分站監控信息的交換及與地面集控室的信息交換，并顯示有關信息。
    皮帶分站與就地控制合為一體，是一臺完整的皮帶輸送機監控裝置，它可脫離集控系統獨立控制皮帶和給煤機。
    集控系統采用工業以太網通訊控制方式，地面集控室、井下主站和皮帶分站，通過礦用光纜連接。
    工業電視系統是皮帶運煤系統自動化系統的一個子系統，可直觀地監視（可視）整個皮帶運煤系統中各重要環節和設備，如皮帶給煤點、轉載點等地的堆煤故障，作為皮帶運輸保護系統的一種補充，可實現無人值守，而且本工業電視系統能通過接口與其它系統進行有機結合。
3、改造目標
    (1)在地面集控室由工控機顯示各皮帶的運行狀態、顯示各皮帶的各種運行參數。設有各皮帶的故障信號顯示，并伴有聲光報警，提示值班人員采取有關措施；
    (2)地面集控室可實現集中自動控制、集中就地控制、遠方試驗控制三種方式。操作人員可在皮帶控制分站對皮帶和給煤機進行就地手動控制、就地試驗控制兩種方式；
    (3)操作人員在地面監控室通過計算機控制各皮帶及給煤機的順序起、停；
    (4)在各機頭、機尾、給煤點安裝工業電視，在地面集控室內配有相應的監視器，可監視井下現場情況；
    (5)系統實現堆煤、沿線急停、超溫、煙霧、防墜、低速、跑偏、高煤位保護；
    (6)系統實現逆煤流啟動，順煤流停車，皮帶停機，相應給煤機及給煤皮帶立即停車。
4、系統特點
    (1)主運系統集中自動化控制系統由監控系統和工業電視監視系統組成，監控系統主要由井上控制中心和井下若干控制分站構成，控制中心主要由工控機及大屏幕顯示器等構成，實現對現場皮帶輸送機實時數據的監測和控制。皮帶控制分站主要由可編程控制器PLC (ASCS-3全數字鋼纜皮帶控制系統中的操作PLC)等構成，實現對現場皮帶輸送機的直接控制并對設備運行狀態及各種保護信號進行采集與傳輸。采用工業以太網絡將皮帶各PLC控制分站與井上集中控制中心進行聯網并進行實時通訊，所有控制命令和設備運行狀態及各種保護信號均通過工業總線網絡實現井上控制中心和皮帶控制分站的信息交換。
    (2)工業電視監視系統主要同15個工業電視探頭和四臺工業電視監視器組成，對井下各轉載點、給煤點設備實施全方位監視，及時觀察井下現場情況。
5、工業性試驗
    華豐煤礦主運系統改造后經過半年多的運行，工作正常，對主要技術參數、運行性能、系統保護監控功能、工作的可靠性進行了測試，均達到設計和現場使用要求，系統控制程序設計合理，保護功能齊全、顯示清晰，動作靈敏可靠。主運系統運煤達664501t，事故影響為零。
6、社會經濟效益
    (1)主運系統自動監測主運系統運行參數，并將數據傳送到地面監控室，進行實時監測及報警顯示，操作人員及管理人員在地面即可掌握井下主運系統設備的運行數據及工作狀態，又可根據自動化控制信息，實現井下設備的遙測、遙視、遙控，保證系統運行可靠，提高整個礦井生產效率和現代化管理水平，創造了良好的安全效益。
    (2)主運皮帶系統電控及自動化改造后，減少三個給煤機9個崗位工，井下兩個車房，轉載機9個崗位工，共計18人，每人按月工資1200元計算，每年可減少工資支出21.6萬元。
    (3)主運系統實現自動化控制提高了整個礦井生產效率和現代化管理水平。
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