井下排水隔爆本安控制箱陜西 安康 寧陜

礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱在礦井綜合自動化系統應用案例

1、采煤工作面自動控制系統

系統概況：

     采煤工作面生產設備包括順槽膠帶機、破碎機、轉載機、前溜、后溜、清水泵、乳化泵及采煤機等，均納入綜采工作面礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱，實現綜采工作面的生產設備閉鎖控制、保護及數據采集。

    通過一臺礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱，控制工作面各設備和順槽膠帶機，并設有就地啟停裝置。在工作面部分沿線每15米設一臺擴音電話。膠帶機部分沿線每100米設一個拉線急停開關，每200米設一個擴音電話，并設有堆煤保護、跑偏保護、速度保護、溫度保護、煙霧保護、電流監測等。

2、井下主運輸膠帶集中控制系統

系統概況

井下主運輸膠帶機均納入井下主運輸膠帶礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱，既可實現井下當地集中控制，亦可實現在礦井調度監控中心進行遠程監控。

系統組成：

1、地面監控

系統在調度監控中心設有主運輸監控主機，通過該監控主機對主運膠帶機及相關設備進行集中控制和實時監視。

2、網絡結構

以礦井100M/1000M工業以環太網（Ethernet）作為主運膠帶監控系統的主干網。各膠帶的礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱控制主機通過其提供的網關實現互相之間及其與地面中心站監控主機的信息交換。

3、膠帶機控制

    系統在各主運輸膠帶機各設一套礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱及網關，其他受控的各膠帶機設有KXJ1智能輸入輸出分站。受控的各膠帶機均配有拉線急停開關、擴音電話、堆煤保護、跑偏保護、溫度保護、速度保護、煙霧保護、電流監測、煤倉煤位監測等傳感器。

3、地面篩選集中控制系統

系統概況：

地面篩選系統設備包括原煤皮帶、振動篩、手選皮帶、動篩、洗塊煤皮帶、末煤皮帶、爬坡皮帶、無底溜、上倉皮帶、水平皮帶、配煤皮帶、外倉皮帶、拉矸皮帶、洗矸皮帶、排矸皮帶等設備。需采用S7-300PLC控制，既可實現當地集中控制，亦可實現在礦井調度監控中心進行遠程監控。

系統組成：

1、地面監控

系統在調度監控中心設有監控主機，通過該監控主機對地面篩選系統設備進行集中控制和實時監視。

2、網絡結構

以礦井100M/1000M工業以太環網（Ethernet）作為地面篩選集控系統的主干網。S7-300PLC主機通過其以太網模塊實現與地面中心站監控主機的信息交換。

3、控制系統

采用一套西門子S7-300PLC控制系統及ET200等遠程監控分站。監控主站設在地面篩選車間控制室，人機界面為觸摸屏，在各受控設備處設控制分站，實現對上述篩選工藝各設備的集中控制。在礦調度監控中心，通過地面生產系統監控工作站對上述各設備運行工況、保護參數及煤倉位進行遠程實時監視、控制和數據采集。

4、選煤廠綜合自動化系統

系統概況：

對選煤廠所有參控設備，采用iFIX上位監控及西門子S7-300主站和監測控制分站實現集中控制。

系統組成：

系統監控主站設在選煤廠控制室，實現對選煤廠各設備的集中監控和數據采集。在礦調度監控中心，通過機電設備監測工作站對選煤廠各主要設備運行工況、保護參數及煤倉煤位進行遠程實時監視和數據采集。

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5、地面裝車自動監控系統

系統概況：

地面裝車系統為產品倉下電動閘門裝車，實現自動定量快速裝車。

系統組成：

自動定量裝車配套PLC控制系統，設有監控上位機。系統監控主站設在裝車系統控制室，實現對裝車系統各設備的集中監控和數據采集。在礦調度監控中心，通過機電設備監測工作站對裝車系統各主要設備運行工況、保護參數及煤倉煤位進行遠程實時監視和數據采集。

6、礦井主排水自動控制系統

系統概況;

礦井主排水包括中央泵房及各采區泵等。各泵房需采S7-300PLC控制，既可實現當地集中控制，亦可實現在礦井調度監控中心進行遠程監控

系統組成：

在井下各主排水泵房分別設一套自動化控制分站，人機界面為觸摸屏，包括PLC柜、就地控制箱和外圍傳感器等。動作單元有電動閘閥、電磁閥及電動機等。

7、礦井主煤流計量系統

在主井等膠帶輸送機上設置皮帶秤，對礦井主煤流進行計量。主煤流計量皮帶秤帶有上位監控計算機，裝設在礦井調度監控中心，實現對礦井主煤流瞬時量和累計量等參數的實時監視和數據采集。

8、礦井供配電自動化監控系統

礦井供配電自動化監控系統包括地面供配電監控和井下供配電監控兩部分。

實現的功能如下：

監測功能：實時采集供電系統的電壓、電流、功率、電量、功率因數、頻率、開關的分合狀態及故障信息。

保護功能：對過載、短路等故障設置保護。

控制功能：根據實際需要進行分合閘，以保證安全無故障生產。

顯示功能：顯示變電所設備運行的工況，以及電壓、電流、功率、電量、功率因數、頻率等參數的變化，實時顯示變電所各種保護傳感器的狀態，顯示跳閘、過載、短路等故障類型，以及查看各分站之間通信是否正常。對變電所各種歷史數據進行查看顯示，用以分析故障原因。

報表功能：對吧同時間內的電壓、電流、功率、功率因數、頻率等參數進行數據分析統計，生成報表，根據需要打印出來進行故障分析。

9、礦井井下皮帶機監控系統

 皮帶機監控系統是將先進的自動控制、通訊、計算機技術、信息技術和現代化管理技術結合，將礦井生產與統計作為一個整體進行控制與管理，提供整體解決方案，以實現優化運行、優化控制與優化管理，從而對提高生產運行狀況、安全水平、事故災害預測預報以及生產業務管理產生重要的作用。

皮帶機集控系統包括電視監控和計算機遠程控制兩部分，具有監視和操作設備運行的功能。

系統構成

主控制器設置

 系統在每個皮帶設置一臺礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱。

 礦用隔爆兼本質安全型可編程控制箱基本配置：

 西門子S7-300 PLC、模擬量I/O模塊；

 MCDX-1型本安電源；

 西門子的TP270觸摸顯示屏等。

 傳感器設置及信號采集

 跑偏傳感器：防止皮帶跑偏

 速度傳感器：測量皮帶帶速

 煙霧傳感器：防止皮帶與托輥、滾筒過度摩擦

 溫度傳感器：測量電機的軸承溫度、繞組溫度及滾筒溫度

堆煤傳感器：防止皮帶堆煤、堵煤

超聲波料位計：測量緩沖倉煤位信號

 撕裂傳感器：防止皮帶橫向和縱向撕裂

  顯示功能

1、在計算機屏幕上動態顯示全系統工況、主要保護、參數及每條皮帶運行的有關信息；

2、在計算機屏幕上，實時顯示絞帶機和各種保護傳感器的工作狀態，如皮帶開機；

3、狀態及運行速度，拖動電機電壓、電流和功率等參數；

4、在計算機屏幕上，實時顯示皮帶、給煤機的開停狀態和煤倉煤位高度；

5、在計算機屏幕上，顯示絞帶機的故障類型、故障發生時間及故障個數。

保護功能

1、系統帶有速度、溫度、煤倉煤位等的連續量檢測。通過對系統自帶的速度傳感器信號的檢測，可以進行打滑、過速、欠速和斷帶保護。系統還可以對電機的軸承溫度、繞組溫度、滾筒溫度、張緊系統和軟啟動系統的油溫，煤倉煤位等進行檢測和顯示。在參數菜單設定好每一個連續量的報警值和停機值后，一旦達到報警值，將自動報警，超過停機值，將自動停機（可設定為只報警，不停機）；

2、系統配有堆煤、跑偏、煙霧、環境溫度等開關量傳感器。可對堆煤、跑偏、煙霧、環境溫度等進行檢測和保護。并實現報警停機（可設定為只報警，不停機）；

3、通過電機開關，引入電流檢測，對漏電、過電壓等實現超限報警和停車等功能；

4、主皮帶和采區皮帶間實現順序閉鎖，即按煤流順序停機，防止涌機頭。

系統控制方式：

生產集中控制系統有兩種控制操作方式，即控制室集中控制操作和現場單機就地操作方式。控制室集中操作方式是本系統的主要操作方式，現場單機就地操作方式主要用于設備的調試和維護。

集中控制中設備的起、停遵循的原則為：逆煤流啟動、順煤流停止。

控制原則為：集控服從于就地。

集中操作方式可分為：“集中—手動”及“集中—自動”兩種。

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