• 概? ????述

煤礦地面生產系統是煤礦生產中的重要環節，因此他的集中控制十分重要，需要安全、可靠。**煤礦地面生產設備較少，工藝比較簡單，因此，我們本著科學、高效、安全、節約的原則設計它的地面生產集中控制系統。通過該集控系統，可以方便的對整個地面生產各環節進行實時監測，遠程控制設備的開停，監測電流、稱重等各種參數，滿足現代化礦井追求技術先進，安全生產，加強生產管理的需要。

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• 生產工藝流程

地面生產系統系統的設備主要主要包括101毛煤帶式輸送機、102毛煤帶式輸送機、圓振動篩、選矸帶式輸送機、破碎機、塊煤帶式輸送機、末混煤帶式輸送機這七臺主生產設備，以及除鐵器、電動雙側犁式卸料器、電液動扇形閘門、空壓機等輔助設備。生產流程如下圖：

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流程圖待修改

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101毛煤皮帶

102毛煤皮帶

圓振動篩

選矸皮帶機

末混煤皮帶機

破碎機

塊煤皮帶機

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• 控制方案

1、工作原理

系統使用PLC作為主控單元，對設備的運行狀態進行統一采集、處理和記錄，對設備的啟停實行集中控制。采用自動控制、軟手動操作、檢修操作三種操作方式相結合的手段，使設備操作更方便，更靈活。同時，將所有設備的保護裝置統一納入該集控系統，實時采集各種保護信號，做出快速反應。并通過上位計算機組態軟件實時顯示設備運行狀態，對各種數據進行顯示、記錄和打印，真正實現了地面生產系統的集中監視、控制，使生產更合理、更科學，保證礦井安全生產。

系統網絡圖如下：

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2、系統組成

地面生產集控系統主要由集中操作臺、PLC控制柜、上位工控計算機、組態王軟件、通訊單元、皮帶機保護裝置及電流等模擬量傳感器組成。

(1) 下位機采用德國西門子S7-300PLC，功能強、可靠性高、使用靈活方便，適應煤礦這種粉塵大、噪聲高、震動強、干擾強的場合。PLC負責對設備的運行狀態進行統一采集、處理和記錄，對設備的啟停實行集中控制。同時，實時采集各種保護信號，做出快速反應。

(2) 上位機使用兩臺研華工控機，一臺操作員站，一臺工程師站，雙機熱備。用亞控組態王6.5組態軟件完成主畫面與分畫面的設計，包括系統模擬圖、運行狀態監視（啟、停）、操作信息界面、故障報警界面、模擬量曲線界面、累計報表等。

(3) 上位計算機與下位機PLC采用Profibus總線通訊，實現分布式控制。Profibus總線傳輸速度快、可靠性高、開放性好、抗干擾能力強，安裝、調試方便，提高了生產效率和管理水平。這種網絡體系具有較高的性能價格比，擴展性非常強，從而為實現地面生產系統的綜合自動化和現場設備智能化提供保證。同時，PLC上位機可作為礦管理信息系統的一個子網，通過交換機與礦井整個網絡系統的互連，共享信息資源。

(4) 就地控制箱可以就地操作設備的起停，部分設備的就地操作箱安裝有聲光告警裝置，實現開機前的聲光預警。系統設置急停功能，以防有故障發生時發生危險。

(5) 采用電流互感器與電流變送器，由上位機實時監測破碎機等大功率設備的工作電流，以便掌握主要設備的負荷及運轉情況。

(6) 煤倉采用雷達料位計實時監測煤位，并同時上傳給地面PLC主站，在上位機中實時顯示當前煤位狀況。

3、系統的主要監控設備

根據地面生產工藝有關技術要求，結合煤礦實際情況與以往的設計經驗，本方案將對下列主運輸設備以及輔助設備進行監控：

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序號	名稱	編號	功率（KW）	單位	數? 量	監? 控? 內? 容
1	101毛煤帶式輸送機	?	22	臺	1	設備的起、停及運轉信息、電流監測
2	102毛煤帶式輸送機	?	45	臺	1	設備的起、停及運轉信息、電流監測
3	圓振動篩	?	11	臺	1	設備的起、停及運轉信息
4	選矸帶式輸送機	?	4	臺	1	設備的起、停及運轉信息
5	雙齒輥破碎機	?	75	臺	1	設備的起、停及運轉信息、電流監測
6	塊煤帶式輸送機	?	15	臺	1	設備的起、停及運轉信息
7	末混煤帶式輸送機	?	37	套	1	設備的起、停及運轉信息、電流監測
8	電動雙側犁式卸料器	?	1.5	臺	8	設備的起、停及運轉信息
9	電液動扇形閘門	?	2.2	臺	1	設備的起、停及運轉信息
10	除鐵器	?	3	臺	1	設備的起、停及運轉信息
11	電熱式硫化器	?	5.75	臺	3	設備的起、停及運轉信息
12	空壓機	?	7.5	臺	1	設備的起、停及運轉信息
13	脈沖袋式除塵器	?	7.5	臺	1	設備的起、停及運轉信息
14	?	?	?	?	?	?

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4、控制功能描述

**煤礦地面生產集控系統的操作分為上位機集中操作與就地檢修操作二種方式:

(1)集中操作方式

集中操作方式由上位機操作。各設備的控制順序依生產工藝要求，按逆煤流方向順序啟車，順煤流方向依次延時停車原則進行控制。集中操作又包括三種方式：集控自動、集控聯鎖、集控單機。其具體含義解釋如下表：

???????????????? 集控操作方式功能一覽表

序號	控? 制 方 式	控???? 制????? 性????? 能????? 描????? 述
1	集控自動	上位機選擇集控自動方式，通過集控起動按鈕、集控停止按鈕按被控設備一工藝流程逆煤流開車、順煤流停車順序自動控制設備的啟停，啟停時間按工藝要求由PLC設定。
2	集控聯鎖	上位機選擇集控聯鎖方式，各被控設備的起停有相應的閉鎖關系，操作通過集中操作臺相應啟、停按鈕完成，操作時間間隔由操作員掌握。
3	集控單機	上位機選擇集控單機方式，操作員通過上位機相應按鈕可實現“一對一”啟停設備，設備之間無閉鎖關系，方便單機啟停。

集控方式下，控制系統對其自身及被控設備等的任一異常狀況都應有相應的報警信息。

(2)就地檢修操作方式

就地操作方式由現場就地控制箱實現，就地操作箱上安裝有就地控制按鈕與控制方式轉換開關，實現就地操作。

(3)控制系統的啟車信號

采用控制臺與各生產崗位應答制，即在集控啟車前由控制臺向各崗位發出啟車信號，待各崗位巡檢人員應答后，方可由集控臺司機發出啟車命令。

(4)集控工作時的急停

系統在集控工作狀態下出現緊急事故時，可點擊上位機中的急停按鈕，即可迅速可靠的實現系統的立即停車，并發出告警。

(5)皮帶機保護裝置動作時的停機

當皮帶機保護裝置發生動作，立即停止相應設備及其以上設備，并在上位機顯示報警狀態。

5、系統硬件設計選型

本方案嚴格按照國家有關安全、環保等強制性標準設計，所有設備及附屬部件都成熟、可靠，適應煤礦使用。本系統涉及的零部件，嚴格遵循質量可靠，性能優良，盡最大限度的保證較高性能價格比的原則設計、選型，以保證系統整體的穩定性與可靠性。

本系統主要元器件一覽表如下：

序號	名 　　　稱	規? 格、型 號	單位	數量	備????? 注
1	集中操作臺	750X1800X900	臺	1	非標
2	PLC控制柜	2200X800X600	臺	1	?
3	PLC	S7-300	套	1	德國西門子原裝
4	通訊單元	模塊及通訊電纜	套	1	德國西門子原裝
5	組態軟件	組態王6.5	套	2	?
6	工控機	研華 IPC-610	臺	2	?
7	液晶顯示器	三星T260 26英寸	臺	2	?
8	針式打印機	EPSON 1600k3h	臺	1	?
9	激光打印機	HP LaserJet 5200LX	臺	1	?
10	UPS	APC SUA3000RMIU ?	臺	1	?
11	就地箱	JDX-1	臺	10	帶聲光報警
12	就地箱	JDX-2	臺	8	不帶聲光報警
13	椅子	電腦椅	把	2	?

• 　低壓配電

地面生產集控系統配備3臺GGD型低壓配電柜，分別為：GGD-1、GGD-2、GGD-3。

配電柜GGD-1驅動101毛煤帶式輸送機、102毛煤帶式輸送機、圓振動篩、選矸帶式輸送機、塊煤帶式輸送機、末混煤帶式輸送機。

配電柜GGD-2驅動破碎機。

配電柜GGD-3驅動電動雙側犁式卸料器、電液動扇形閘門以及除鐵器等設備。

配電柜參數如下：

序號	名 　　　稱	規? 格、型 號	單位	數量	備????? 注
1	1#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件
2	2#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件
3	3#低壓配電柜	2200X800X600	臺	1	采用施耐德器件

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五、? 設備安裝及調試

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設備出廠前，在本公司須進行模擬試驗，滿足要求后運至現場安裝，安裝時本方免費指導系統安裝，免費進行操作人員技術培訓，直到順利投入使用。

六、? 技術保證及服務

我方技術人員具有豐富的理論與實踐經驗，多年來一直從事煤礦、熱電、化工及其它行業自動控制系統的設計與開發、自控產品的研發、生產與銷售，現場維修人員具有較強的解決與處理問題的能力，完全可以滿足現場設備安全運轉的需要。

系統運轉一年內，非人為故障我方將免費對系統進行維護。使用時出現故障，我方將于2小時內給予答復，并在24小時內派人趕到現場進行處理；超過保修期限，我方將長期跟蹤設備（系統）的運行情況，及時解決問題，優先保證系統的備件供應，確保系統的正常運轉。

七、? 設備包裝及運輸

我方提供的設備部件，均遵照有關企業標準和有關設備包裝技術要求進行。箱內設備采取防雨，防潮，防振動措施，以適應遠途路上運輸。

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