自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的應(yīng)用

【摘要】膠帶運(yùn)輸是煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑诒ＷC煤礦產(chǎn)量和運(yùn)輸安全性方面有著非常重要的作用。而通過將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到膠帶運(yùn)輸中，對于提升膠帶運(yùn)輸智能化水平有著明顯效用。本文從膠帶運(yùn)輸中自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用要求分析入手，研究了自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的應(yīng)用原理，并重點分析了自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】自動化控制系統(tǒng);膠帶運(yùn)輸;應(yīng)用;分析

隨著煤礦開采深度的不斷增加，對膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸能力、安全性及自動化程度等提出了更高的要求，傳統(tǒng)的膠帶運(yùn)輸模式在很多情況下已經(jīng)不能滿足實際控制要求，特別是當(dāng)前不僅需要膠帶運(yùn)輸正常開展，同時還需要對膠帶運(yùn)輸情況進(jìn)行全面監(jiān)控，從而一旦出現(xiàn)問題，則能夠第一時間鎖定故障點，降低故障對煤礦生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響。因此，對自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的應(yīng)用進(jìn)行分析有著較為重要的意義。

一、膠帶運(yùn)輸中自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用要求

首先是控制要求。在膠帶運(yùn)輸運(yùn)行的過程中，自動化控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)對運(yùn)輸設(shè)備的遠(yuǎn)程調(diào)控、手動控制及自動控制，同時，膠帶機(jī)應(yīng)當(dāng)具有快速關(guān)閉、正常打開的功能，也可實現(xiàn)對給煤設(shè)備、抱閘電機(jī)的正?？刂?，上下游設(shè)備之間應(yīng)當(dāng)有聯(lián)合上鎖功能。

其次是保護(hù)控制。自動化控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對膠帶運(yùn)輸?shù)乃俣?、溫度、濕度等進(jìn)行控制，在設(shè)備出現(xiàn)了故障之后，應(yīng)第一時間發(fā)出報警，可開展自我檢查，在膠帶運(yùn)輸過程中，對設(shè)備運(yùn)行情況能夠?qū)崿F(xiàn)自動記錄，便于技術(shù)人員可根據(jù)自身需求查閱相關(guān)的歷史運(yùn)行記錄。

第三是顯示要求。系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，應(yīng)當(dāng)將與膠帶運(yùn)輸相關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息能夠全面及時的展示出來，實現(xiàn)對信息及時的收集、查詢，包含有膠帶運(yùn)輸及相關(guān)設(shè)備的工作情況，確保技術(shù)人員能夠根據(jù)顯示的信息精準(zhǔn)定位具體問題的種類及可采取的相關(guān)措施。

二、自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的應(yīng)用原理

主要將膠帶運(yùn)輸設(shè)備與各種類型自動化模塊進(jìn)行結(jié)合，利用PLC設(shè)備、各種聯(lián)絡(luò)模塊、聯(lián)絡(luò)接口及數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，實現(xiàn)整個設(shè)備運(yùn)行的自動化。通過將膠帶運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的各種類型的信息，全面統(tǒng)計到系統(tǒng)上，并通過CAN、以太網(wǎng)等方式傳遞到井上，在對各種信號進(jìn)行整合之后，全面體現(xiàn)到具體屏幕上，通過各種類型的信息整合方式，將具體結(jié)果直觀體現(xiàn)給具體的負(fù)責(zé)控制人員。信息監(jiān)督測量主要包含有膠帶運(yùn)輸信息開采、信息模擬及歷史信息等，工作面膠帶運(yùn)輸機(jī)主要講變頻設(shè)備當(dāng)成主要控制部分，利用與此設(shè)備加以聯(lián)絡(luò)得到信息和管理命令。

三、自動化控制系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸中的具體應(yīng)用

（一）系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)

從煤礦當(dāng)前膠帶運(yùn)輸技術(shù)與實際情況出發(fā)，確定自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)為：監(jiān)控室對膠帶運(yùn)輸情況進(jìn)行全面調(diào)控，通過系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的全面控制。同時，可通過使用現(xiàn)場計算機(jī)系統(tǒng)對膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)開展智能控制，能夠?qū)Ξ?dāng)前礦井下使用的皮帶進(jìn)行原距離停止、開啟、復(fù)位及措施等。此外，還需要通過對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行改變的方式，實現(xiàn)對膠帶運(yùn)輸?shù)闹悄芸刂疲谀z帶運(yùn)輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，可對問題進(jìn)行自動查找。系統(tǒng)中使用的語言信號設(shè)備，可將系統(tǒng)當(dāng)前情況進(jìn)行播放、報告及聯(lián)絡(luò)等。

（二）系統(tǒng)應(yīng)用原則

自動化控制系統(tǒng)在煤礦膠帶運(yùn)輸中應(yīng)用時，必須保證各類監(jiān)控信息應(yīng)用及時、安全高效，地面監(jiān)控室應(yīng)當(dāng)達(dá)到遠(yuǎn)距離監(jiān)督控制的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)拓展能力應(yīng)較強(qiáng)，可根據(jù)井下生產(chǎn)規(guī)模等出現(xiàn)的變化，對系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。簡單來講，自動化控制系統(tǒng)在煤礦膠帶運(yùn)輸中使用的過程中，應(yīng)當(dāng)遵循靈活性、拓展性、及時性及安全性的原則。

（三）自動化控制系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行

監(jiān)控系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要包含有井下工作面操控中心PLC防爆設(shè)備、就地分站，管理中心中使用的防爆設(shè)備通過光纜和煤礦井下以太網(wǎng)實現(xiàn)連接，通過光纜將監(jiān)控得到的信息傳遞到地面操控室，在核心指揮中心對遠(yuǎn)程控制設(shè)備進(jìn)行控制。通過工作面共監(jiān)管設(shè)備中設(shè)置的就地分站和指揮平臺，將膠帶運(yùn)輸過程中的維護(hù)信號、關(guān)鍵工作參數(shù)、問題數(shù)據(jù)、工作方式、啟動與關(guān)停方式等通過圖片的形式展現(xiàn)出來，

通過監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，一方面是實時監(jiān)督功能。主要對膠帶運(yùn)輸過程中的信息收集、信息聯(lián)絡(luò)等傳遞到地面，確保各項調(diào)度工作能夠隨著井下膠帶運(yùn)輸工作及時準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)實時跟蹤井下作業(yè)的狀態(tài)。另一方面是遠(yuǎn)距離調(diào)控。地面調(diào)度室可對膠帶運(yùn)輸機(jī)開展遠(yuǎn)距離操控，主要控制對象是控制設(shè)備開關(guān)燈、變頻設(shè)備等。例如，某工作面與遠(yuǎn)程監(jiān)控利用的是自動化控制系統(tǒng)三層控制模式，也就是遠(yuǎn)距離控制、統(tǒng)一控制及就地控制，這三層模式之間相互獨立，各自開展工作。這個過程中使用的光纜作為傳輸介質(zhì)，線路聯(lián)絡(luò)速度非?？欤畔鬟f效率非常高。在講控制系統(tǒng)打開之后，顯示平面會將運(yùn)輸機(jī)工作面畫面展現(xiàn)出來，實現(xiàn)對井下膠帶運(yùn)輸設(shè)備的全程監(jiān)督，一般情況下，打開狀態(tài)設(shè)置為綠色，關(guān)閉狀態(tài)設(shè)置為灰色。

（四）系統(tǒng)保護(hù)控制

從膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行要求及煤礦安全規(guī)程的具體規(guī)定，在自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到膠帶運(yùn)輸過程中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同類型的保護(hù)功能，確保能夠?qū)崿F(xiàn)自動灑水保護(hù)、縱撕保護(hù)、跑偏保護(hù)、堆煤保護(hù)、溫度控制及打滑保護(hù)等，主回路在工作的過程中，應(yīng)當(dāng)具備欠壓、過載、短路等保護(hù)功能。通過自動化控制系統(tǒng)中設(shè)定出各種類型的保護(hù)功能，更好保證膠帶運(yùn)輸效果。

（五）系統(tǒng)運(yùn)行控制

首先是集中自動運(yùn)行。主站根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)出停車、啟動的命令，自動控制按照命令進(jìn)行停車、保護(hù)、運(yùn)行及啟動等，各個環(huán)節(jié)均實現(xiàn)全方位的監(jiān)測與控制。在膠帶運(yùn)輸正常行駛的過程中，對逆煤流方向的設(shè)備全部實現(xiàn)自動閉鎖。同時，在膠帶運(yùn)輸?shù)倪^程中，將各種類型的信息傳遞到煤流監(jiān)控主站，也可實現(xiàn)單機(jī)自動運(yùn)行。

四、結(jié)束語

綜上分析，在煤礦膠帶運(yùn)輸?shù)倪^程中，將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到其中，是煤礦井下智能化、自動化發(fā)展的重要方向，從當(dāng)前應(yīng)用情況來看，雖然在很多方面取得了較好的效果，但是從膠帶運(yùn)輸和自動化控制系統(tǒng)融合方面還有較大的提升空間，因此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到兩者融合的必要性，結(jié)合煤礦生產(chǎn)實際，加大融合投入，從而更好提升膠帶運(yùn)輸自動化水平。

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作者簡介：

辛穎（1984-），女，漢族，河南西峽人，本科，平煤股份十一礦。