帶式輸送機最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用

白 旺

（晉能控股煤業(yè)集團朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 038300）

引言

我國煤礦企業(yè)正處于智能化高速發(fā)展時期，礦井設備也朝著高性能、高可靠性、高智能化方向高速更新[1]。井下運輸系統(tǒng)的高效運行決定著煤礦的開采速度，因此，對帶式輸送機的控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，以有效提升對帶式輸送機的控制性能，保證帶式輸送機高效低能運行[2]。

1 最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計

井下帶式輸送機常年處于低溫、潮濕的環(huán)境中，特殊的環(huán)境就要求在設計系統(tǒng)及硬件配置上充分考慮選擇具有煤礦安全標志的裝置，保證井下開采設備安全運行。根據王坪煤礦井下多電機驅動的SSJ-800型帶式輸送機，在滿足相關標準要求的基礎上，提出了最優(yōu)監(jiān)測控制系統(tǒng)，以提高帶式輸送機的工作效率[3]。整體控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)結構圖

綜合井下環(huán)境因素及相關經濟安全要求，整個系統(tǒng)采用PLC+PROFIBUS的總線架構模式，PROFIBUS是多電機控制系統(tǒng)及與其他設備之間的關鍵數據橋梁。PROFIBUS-DP模塊與ET+200模塊通過上位機編程后，組建成該系統(tǒng)的執(zhí)行模塊。PLC與就地控制系統(tǒng)共同完成系統(tǒng)的基層控制，顯示器能夠顯示該系統(tǒng)各處的參數情況，安全高效。

2 最優(yōu)監(jiān)控系統(tǒng)結構設計

考慮到煤礦井下的特殊性，井下帶式輸送機采用的主干網為以太網，分支靠現場總線的方式進行設計，這種方式能夠充分發(fā)揮兩種方式的優(yōu)點。帶式輸送機的電機啟動方式使用泰安力博YNRQD250軟啟動系統(tǒng)，控制箱采用上海埃意KXJW6-660S型礦用隔爆兼本質安全型。同時在系統(tǒng)各處均設置通訊接口，保證接口能夠收集到來自巷道的溫度、濕度、工作電流、油溫、膠帶張力等多種信號，保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現全監(jiān)控。最優(yōu)監(jiān)控控制系統(tǒng)的主流程如圖2所示。

圖2 最優(yōu)監(jiān)控控制系統(tǒng)的主流程圖

3 應用效果

帶式輸送機監(jiān)控系統(tǒng)設計建成后，實現了對每條膠帶之間的連鎖控制（除檢修狀態(tài)），并具有跑偏、欠壓等多層電路保護功能[4]。在未設置監(jiān)控集控前，工作人員每天需要對每條皮帶進行手動啟停，安設有監(jiān)測控制系統(tǒng)后，工作人員只需在顯示器前確定各個參數是否正常。相比較之前啟動時大約可節(jié)省2 min，停機時可節(jié)省41 min，按照每天增加生產時間30 min計算，可提高井下機電設備有效開機率2%，同時可有效減少皮帶機啟動過程中的空載運轉時間。根據王坪礦目前現有8條皮帶機，每條皮帶機用3臺電機驅動，每條皮帶機每天節(jié)約時間按照0.5 h計算，全年8條皮帶理論節(jié)約電能為0.5 h/（條·d）×300 d×250 kW/臺×3臺×8條=900 000 kWh。