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1、淺談煤礦井下皮帶機(jī)的集中控制系統(tǒng)
摘 要：井下皮帶機(jī)的集中控制技術(shù)在礦井作業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。它把多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)結(jié)合為一體，極大提高了礦井作業(yè)效率，保證了礦井作業(yè)質(zhì)量，改善了作業(yè)環(huán)境，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文介紹了煤礦井下皮帶機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及特點(diǎn)；分析了皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益；簡(jiǎn)單探討了皮帶機(jī)的控制使用。
關(guān)鍵詞：井下皮帶機(jī)；皮帶機(jī)控制；控制系統(tǒng)
皮帶式傳輸機(jī)的應(yīng)用在國(guó)外是比較早的，發(fā)展也相對(duì)較快。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，以及對(duì)它們的廣泛應(yīng)用，傳輸機(jī)的發(fā)展也迎來(lái)了一個(gè)多元化的
2、時(shí)代。僅帶式傳輸機(jī)就衍生出很多類型，如管狀帶式傳輸機(jī)、高傾角帶式傳輸機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式傳輸機(jī)等。國(guó)內(nèi)的發(fā)展雖然滯后，但是并沒(méi)有落后，對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)取得的成果也是非?？捎^的。如伸縮帶式傳輸機(jī)的研發(fā)、大角長(zhǎng)距帶式傳輸機(jī)的研發(fā)以及可編程控制器的使用，對(duì)皮帶傳輸技術(shù)的發(fā)展都有很大的促進(jìn)和引導(dǎo)作用?！ ♂槍?duì)煤礦井下皮帶機(jī)，現(xiàn)大多使用專門的井下皮帶機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)施監(jiān)控。井下皮帶機(jī)控制系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用于礦物開采和運(yùn)輸方面，功能比較理想的自動(dòng)化系統(tǒng)。它結(jié)合了現(xiàn)代信息通，不但保證了井下作業(yè)的順利進(jìn)行，而且提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)管理效益，同時(shí)，采用機(jī)械自動(dòng)化控制也有力確保了施工安全，減輕了生產(chǎn)和管理
3、強(qiáng)度，具有很靠的可靠性和先進(jìn)性。一、 皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的構(gòu)成及技術(shù)參數(shù) 從系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)而言，皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和本軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其中，硬件系統(tǒng)主要包括主站和分站及其組成部件（磁力啟動(dòng)器、控制器、顯示器、檢測(cè)裝置、傳輸電纜等）；軟件系統(tǒng)主要是指整個(gè)的信息通訊、處理系統(tǒng)，也即控制中使用的軟件程序。 控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的心臟，一般都會(huì)在系統(tǒng)每個(gè)皮帶機(jī)上設(shè)計(jì)安裝一個(gè)可編程控制箱，負(fù)責(zé)該臺(tái)的皮帶機(jī)的具體運(yùn)作，然后會(huì)有一個(gè)總控制臺(tái)，負(fù)責(zé)集中對(duì)個(gè)分站機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控?？刂破鞯念愋陀泻芏啵F(xiàn)多采用PLC可編程控制器，采用多臺(tái)PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模和不同功能的控制。各控制器有裝
4、配有檢測(cè)裝置，用來(lái)采集機(jī)組作業(yè)情況和運(yùn)行情況的信息，然后回饋給控制器。顯示器主要是給操作者提供一些控制信息，如系統(tǒng)工況、主要參數(shù)、皮帶運(yùn)行情況、檢測(cè)裝置的工作狀況及故障信息。 皮帶機(jī)集中控制技術(shù)參數(shù)主要指系統(tǒng)中設(shè)備的主參數(shù)，主要有額定輸入電壓、直流工作電壓、工控屏工作電壓、聲光語(yǔ)音箱工作電壓、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、信號(hào)的傳輸方式和速率等。一般根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要來(lái)確定相應(yīng)參數(shù)，選擇合適的系統(tǒng)使用。二、 皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的作用和特點(diǎn)1、控制自動(dòng)化。自動(dòng)化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的控制器的選用和遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能上。主站的工作人員可以通過(guò)工作站的信息管理系統(tǒng)，遠(yuǎn)距離訪問(wèn)和控制各分站機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備管理。有
5、利于信息的及時(shí)處理，因而也就提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；2、故障自我診斷。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、PLC可編程控制器、傳感設(shè)備有設(shè)有自我檢測(cè)功能，遇到網(wǎng)絡(luò)斷線、控制模塊故障、信號(hào)傳輸干擾等情況，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)警報(bào)。3、全分布式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)采用全分布式結(jié)構(gòu)，“地面控制為主，井下控制為輔”，主機(jī)與分級(jí)之間既相聯(lián)系又互不干擾，即便是地上部分發(fā)生了故障，也不會(huì)影響井下機(jī)組的正常作業(yè)。因而，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。4、操作人性化。系統(tǒng)控制界面合理，采用人間界面。模擬真實(shí)的運(yùn)行場(chǎng)景，畫面顯示形象生動(dòng)、直觀大方，便于操作人員識(shí)別，控制起來(lái)也方便了很多。功能設(shè)置也比較齊全，配有運(yùn)行工況顯示、檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告和故障提示等功能。5、低運(yùn)行費(fèi)用。
6、由于是遠(yuǎn)程分布控制，就減少了機(jī)組布線，節(jié)約了成本費(fèi)用。又因系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性較強(qiáng)，而且系統(tǒng)擴(kuò)展性良好，網(wǎng)絡(luò)柔性化程度高，故能通過(guò)更改軟件體統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)功能的變換，而不需要重新設(shè)計(jì)。6、低維護(hù)費(fèi)用。系統(tǒng)本身的可靠程度加上自有的故障檢測(cè)功能，所以降低了系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，維護(hù)費(fèi)用也就省了下來(lái)。三、 效益分析1、 減少工人數(shù)量 因?yàn)樵撓到y(tǒng)采用的是集中自動(dòng)化控制，所以不需要專門配備人員對(duì)每個(gè)傳輸機(jī)進(jìn)行手工操縱，只需要對(duì)每個(gè)分機(jī)配備操作人員，負(fù)責(zé)相應(yīng)機(jī)組的控制和維護(hù)。因而大大減少了工人的雇傭量，相應(yīng)就節(jié)約了這一部分工資開銷。2、 提高效率 自動(dòng)化電氣控制設(shè)備具有的一個(gè)特性——響應(yīng)快，故能節(jié)約系統(tǒng)開啟、關(guān)
7、閉時(shí)間，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止時(shí)間。又因其較高的可靠性，降低了可能故障的發(fā)生率，節(jié)省了用于頻繁檢測(cè)維護(hù)的時(shí)間。時(shí)間的節(jié)約，便是效率最直接的提升。3、 社會(huì)效益 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，避免了一些安全隱患，對(duì)員工的人生安全起到了重要保障的作用。自動(dòng)化的作業(yè)也有利于廠區(qū)環(huán)境的改善，不僅有益于員工身心健康，也有助于提升企業(yè)形象。最后，先進(jìn)設(shè)備技術(shù)的使用，方便了企業(yè)對(duì)技術(shù)性人才的培養(yǎng)和使用，同時(shí)惠及員工。四、 皮帶機(jī)的控制使用 1、 遠(yuǎn)程操作控制 井下皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)相互要是實(shí)施遠(yuǎn)程控制。大體的控制步驟分為：開車前的準(zhǔn)備、開車、停車。為能保證開車正常運(yùn)轉(zhuǎn)和礦井安全生產(chǎn)，開車前的準(zhǔn)備工作是必不可少的。首
8、先，需要操作員對(duì)其負(fù)責(zé)的機(jī)組設(shè)備進(jìn)行安全檢查，確保系統(tǒng)正?？煽?。其次，在確保機(jī)組設(shè)備一切正常的情況下，及時(shí)反饋信息給礦井下屬作業(yè)人員及系統(tǒng)控制員。 系統(tǒng)運(yùn)行有三種：全程運(yùn)行模式、應(yīng)急運(yùn)行模式和全分運(yùn)行模式。全運(yùn)行模式是指系統(tǒng)主站與分站同時(shí)全部啟動(dòng)運(yùn)行；相應(yīng)，分運(yùn)行模式是指系統(tǒng)中主站與分站不統(tǒng)一運(yùn)作或分站之間各自運(yùn)作不受主站控制；應(yīng)急運(yùn)行模式是指系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)需要應(yīng)急處理，可能會(huì)急開急停。系統(tǒng)的開停運(yùn)行要嚴(yán)格遵循“逆煤流啟動(dòng)、順煤流停止”的原則，而且主機(jī)控制一般都要服從于個(gè)分站機(jī)的控制，保證現(xiàn)場(chǎng)皮帶機(jī)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)?！ ?、 檢修操作控制 對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，做好日常檢修工作是非常關(guān)鍵的
9、，對(duì)設(shè)備合理的維護(hù)管理也是企業(yè)生產(chǎn)的重要工作。按對(duì)象，檢修分設(shè)備檢修和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)檢修；按運(yùn)行狀況，分開車檢修和停車檢修。根據(jù)系統(tǒng)故障提示或者人工檢測(cè)，要及時(shí)對(duì)對(duì)應(yīng)故障進(jìn)行排除，檢修結(jié)束后，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，確保故障真正解決?！ ￠_發(fā)和應(yīng)用電子、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)化技術(shù)是煤炭工業(yè)技術(shù)改造的一個(gè)重要方面。隨著諸多技術(shù)的引用，煤炭行業(yè)信息化的工作重點(diǎn)開始逐漸轉(zhuǎn)移到安全生產(chǎn)信息化方面。皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制目標(biāo)，展示了其優(yōu)良的控制管理性能，具有良好的安全保障，在今后將逐步朝著智能化、綜合化的方向發(fā)展，達(dá)到真正的高效益低成本，真正的安全可靠。參考文獻(xiàn)：[1] 鄭建放，周學(xué)華．煤礦井下皮帶機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究．山東煤炭科技，2011年第05期．[2] 王瑾．井下膠帶輸送機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．工礦自動(dòng)化，2011年第04期．[3] 李強(qiáng)，董超．煤礦井下膠帶輸送機(jī)遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用．科技資訊，2011年第16期．
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