關(guān)于煤礦井下膠帶自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究

　　[摘 要]隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦企業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)控制，井下作業(yè)越來(lái)越趨于自動(dòng)化生產(chǎn)。煤炭作為我國(guó)工業(yè)發(fā)展最為重要的能源之一，其生產(chǎn)速度將會(huì)直接影響到我國(guó)的發(fā)展速度。為了滿足時(shí)代發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)的需求，煤礦必須生產(chǎn)出充足的煤炭資源。所以煤礦必須采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)井下自動(dòng)化，從而提高煤礦生產(chǎn)速度與生產(chǎn)效率�；�于此，本文結(jié)合我國(guó)當(dāng)前煤礦發(fā)展的整體狀況對(duì)我國(guó)煤礦當(dāng)中的膠帶自動(dòng)化進(jìn)行了研究，通過(guò)分析膠帶自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況，尋找其中存在的問(wèn)題，并且提出解決對(duì)策，從而提高煤礦膠帶自動(dòng)化程度，提高生產(chǎn)效率，為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供良好的平臺(tái)。
　　[關(guān)鍵詞]煤礦井下；膠帶自動(dòng)化；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；效率；
　　中圖分類(lèi)號(hào)：S973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0056-01
　　膠帶輸送機(jī)在煤礦生產(chǎn)中起著重要作用，它通過(guò)物理摩擦提供動(dòng)力，從而運(yùn)用在煤炭生產(chǎn)當(dāng)中。煤炭資源通常在我國(guó)地下的深處，如果要運(yùn)輸?shù)V井下的煤炭，必須通過(guò)巷道內(nèi)的膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。因此，膠帶輸送機(jī)的工作時(shí)間與煤炭資源的生產(chǎn)密切相關(guān)。煤炭帶式輸送機(jī)工作時(shí)間越長(zhǎng)，煤炭資源開(kāi)采的越多。然而，煤炭輸送機(jī)的運(yùn)距遠(yuǎn)，涉及面廣，操作人員分散，難以對(duì)膠帶機(jī)進(jìn)行良好的管理。煤礦膠帶機(jī)一旦出現(xiàn)故障，將直接影響煤礦企業(yè)的生產(chǎn)。在煤礦皮帶機(jī)采用PLC集中自動(dòng)控制技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制設(shè)備，提高設(shè)備管理的效率，也為設(shè)備運(yùn)行的良好環(huán)境，提高安全性、穩(wěn)定性和膠帶輸送機(jī)的可靠性，從而提高開(kāi)采質(zhì)量和礦井生產(chǎn)效率。
　　一、概述
　　由于我國(guó)煤炭資源處于地下，必須進(jìn)行地下開(kāi)采和運(yùn)輸，并將其運(yùn)到地面以滿足生產(chǎn)的需求。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)許多煤礦的開(kāi)采強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，需要繼續(xù)向四處延伸，這就導(dǎo)致運(yùn)輸距離越來(lái)越遠(yuǎn)。作為礦井下的主要運(yùn)輸工具，膠帶輸送機(jī)需要跟隨礦山的延伸而加長(zhǎng)，以滿足生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)男枰�。煤礦膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)間越長(zhǎng)，連接點(diǎn)越多，需要越多的管理人員，對(duì)膠帶輸送機(jī)產(chǎn)生影響的事物就越多，煤炭資源的運(yùn)輸效率就越低。PLC自動(dòng)化集中控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)設(shè)備的自動(dòng)控制，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行集中控制，從而提高膠帶機(jī)的管理效率和生產(chǎn)效率，為煤礦企業(yè)節(jié)省大量的人力和財(cái)力，降低生產(chǎn)成本。
　　PLC是可編程邏輯控制器，它是由控制單元、通信、工業(yè)電視裝置、保護(hù)裝置、控制中心五部分組成，具有強(qiáng)大的功能，可以實(shí)現(xiàn)操作、控制、計(jì)算、指示等功能，從而實(shí)現(xiàn)膠帶運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)控制。PLC自動(dòng)集中控制技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，操作過(guò)程很簡(jiǎn)單，控制效率很高，抗外界干擾的能力很強(qiáng)，并且系統(tǒng)是非�？煽亢头�(wěn)定，因此它被廣泛地應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中。
　　二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和工作原理
　　1.設(shè)計(jì)要求
　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)控制要求需要手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)程控制和智能控制方法；智能皮帶必須有正常開(kāi)啟和關(guān)閉功能。它可以控制電機(jī)制動(dòng)和給煤設(shè)備：控制上下游設(shè)備組合的能力。相關(guān)技術(shù)人員可以在地面屏幕上看到所有智能控制系統(tǒng)的操作和維護(hù)信息。當(dāng)出現(xiàn)故障或情況時(shí)，技術(shù)人員可以直接使用系統(tǒng)通過(guò)功能鍵來(lái)解決問(wèn)題�？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)或不同條件下的參數(shù)設(shè)計(jì)也可以進(jìn)行調(diào)整。如果您需要檢查和維修更嚴(yán)重的故障，可以手動(dòng)更改系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提高其自動(dòng)效率。
　　語(yǔ)言信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。自動(dòng)控制系統(tǒng)具有控制、溫度、濕度、快、慢等不同的維修設(shè)備功能和報(bào)警能力。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該有自身檢查問(wèn)題能力，并且可以智能報(bào)警。對(duì)于這個(gè)設(shè)備，我們必須記錄工作條件和問(wèn)題，并調(diào)查相關(guān)的歷史信息，發(fā)生問(wèn)題能將實(shí)際內(nèi)容和相關(guān)方法體現(xiàn)出來(lái)。該系統(tǒng)需要信息和信號(hào)系統(tǒng)的支持，結(jié)合膠帶及安裝，具有語(yǔ)音擴(kuò)展、實(shí)時(shí)連接、報(bào)警等技術(shù)性能。
　　顯示設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)必須要有顯示功能，設(shè)備可以將開(kāi)采信息、記錄信息、歷史信息等通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)變顯示出來(lái)，明確機(jī)械發(fā)生的具體地點(diǎn)。
　　2.工作要求
　　實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)儀器膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的輸入信息，公司使用的設(shè)備信息，以太網(wǎng)傳輸?shù)骄�上，集成后反映了常�?jiàn)到屏幕上，并結(jié)合相關(guān)信息的邏輯結(jié)構(gòu)模型，使用各種方式，直接將不同的信息反饋給相關(guān)的技術(shù)人員。信息監(jiān)督與測(cè)量主要包括整個(gè)過(guò)程模擬信息，打開(kāi)信息，并具有歷史信息趨勢(shì)圖。膠帶輸送機(jī)的主要控制部分是與設(shè)備進(jìn)行通信，獲取信息和管理指令。對(duì)于變頻設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，主機(jī)可以打開(kāi)或關(guān)閉遙控器。點(diǎn)擊狀態(tài)查詢鍵將會(huì)有變頻設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控畫(huà)面，在變頻設(shè)備的過(guò)程中，問(wèn)題可以在這個(gè)位置和相關(guān)信息中找到。要打開(kāi)歷史地圖和表格，您可以查詢電機(jī)旋轉(zhuǎn)距離和維護(hù)情況。
　　三、具體應(yīng)用分析
　　煤礦膠帶機(jī)主要由輸送帶、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)、膠帶機(jī)、揀矸機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)施、裝載設(shè)備等多部分組成，需要這些設(shè)備共同運(yùn)行，才能夠完成運(yùn)輸工作。在膠帶集中采用PLC自動(dòng)化集中控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)模式，減少工作人員的勞動(dòng)量。使用自動(dòng)集中控制系統(tǒng)，能夠簡(jiǎn)化工作人員的操作流程，保證設(shè)備正常、快速、穩(wěn)定的運(yùn)行。
　　應(yīng)用目標(biāo)。結(jié)合膠帶輸送機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際情況和技術(shù)，日常標(biāo)準(zhǔn)的主要應(yīng)用是系統(tǒng)由監(jiān)控室控制，整個(gè)系統(tǒng)由系統(tǒng)設(shè)備控制�，F(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可用于智能控制，可開(kāi)啟、復(fù)位、測(cè)試5條皮帶部分。同時(shí)可以改變參數(shù)的設(shè)計(jì)，找出問(wèn)題，改變控制方法等。系統(tǒng)語(yǔ)言信號(hào)設(shè)備可以連接、報(bào)告、播放等，可以連接到以太網(wǎng)。
　　應(yīng)用原則。應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)必須確保監(jiān)控的實(shí)際安全性和應(yīng)用信息及時(shí)、地面監(jiān)控室應(yīng)確保遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力，系統(tǒng)應(yīng)該有很強(qiáng)的拓展能力，和目前使用的5條皮帶升級(jí)變化，達(dá)到最好的工作狀態(tài)。因此，自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)遵循安全、時(shí)效性、可擴(kuò)展性、靈活性等特點(diǎn)。
　　應(yīng)用過(guò)程。監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)PLC防爆設(shè)備位于工作面控制中心，有1臺(tái)就地分站，管理中心的防爆設(shè)備與礦井下的以太網(wǎng)則是以光纜相連接，使用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)向地面控制室監(jiān)控信息，在核心系統(tǒng)命令遠(yuǎn)程控制裝置。工作面在指揮平臺(tái)上對(duì)設(shè)備和主機(jī)進(jìn)行了監(jiān)控，顯示了帶式輸送機(jī)的開(kāi)閉模式、工作方式、問(wèn)題數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工作參數(shù)和維護(hù)信號(hào)。在控制中心的運(yùn)行狀態(tài)和控制室的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能：
　　實(shí)時(shí)監(jiān)督功能。實(shí)現(xiàn)膠帶運(yùn)輸機(jī)的信息聯(lián)絡(luò)、信息搜集，且傳遞到井上，保證工作面控制中心與調(diào)度工作能夠全程跟蹤監(jiān)督井下作業(yè)狀況。遠(yuǎn)距離調(diào)控。地面面調(diào)調(diào)度室能夠?qū)δz帶運(yùn)輸機(jī)加以遠(yuǎn)距離操控，其主要涵蓋其變頰設(shè)備、控制設(shè)備的開(kāi)關(guān)燈。如A礦區(qū)工作面面和遠(yuǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控主要利用III層控制模式，主要為就地控制、統(tǒng)一控制和遠(yuǎn)距離控制。這三個(gè)層面面互相單獨(dú)操作，不打擾各自工作。目前已經(jīng)存在的意外網(wǎng)利用光纜（單模）為介質(zhì)，主要線路聯(lián)絡(luò)速度已經(jīng)達(dá)到到1000Mbps之多，其他線路聯(lián)絡(luò)也可以達(dá)到數(shù)百兆，信息送遞效率高且安全。A礦區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)打開(kāi)時(shí)，其平面中會(huì)出現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)工作畫(huà)面，其是對(duì)礦井中設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)督的，打開(kāi)的時(shí)候燈為綠色，關(guān)閉時(shí)灰色。按鍵點(diǎn)下則會(huì)有畫(huà)面出現(xiàn)，由此監(jiān)督開(kāi)關(guān)設(shè)備的參數(shù)。
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　煤礦企業(yè)要想為國(guó)家發(fā)展提供充足的資源，為工業(yè)生產(chǎn)提供動(dòng)力，煤礦企業(yè)就必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。隨著人們生活水平越來(lái)越高，消耗品越來(lái)越多，就必須提高煤炭的開(kāi)采力度，實(shí)現(xiàn)煤礦井下膠帶自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加快膠帶的運(yùn)行速度，提高其傳輸速度，從而提高生產(chǎn)效率與煤礦經(jīng)濟(jì)效益。
　　參考文獻(xiàn)
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