济南华科电气设备有限公司

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1、系统概述

井下皮带保装置煤矿井下皮带集控系统KTC158煤矿皮带通讯控制系统整体采用工业PLC和嵌入式技术，人机界面采用12.1寸TFT显示终端，上位机采用防爆计算机，可实现井下掘进顺槽皮带、采煤工作面顺槽皮带、主运输皮带以及洗煤厂皮带等的保护，控制、 沿线通话、故障检测、显示及报警等功能,带有标准的以太网接口、RS485、RS232接口。从小皮带到主运皮带；从单条运输胶带到整个矿井的所有固定胶带机运输系统；从简单的头尾搭接到“丁” 字型、“山” 字型搭接 ；从设备启停控制到工作电流 、电压显示、皮带速度检测和显示、煤仓煤位检测和显示、高低煤位停机；电机温度、运行频率、风机状态等的检测和显示及计算机远程传输通信；故障自诊断等均可提供全套解决方案。

2、*性和可扩展性：

随着现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预留了输入输出等各种接口，极便于系统的扩展和升级。

3、安全性和可靠性：

井下皮带保装置煤矿井下皮带集控系统KTC158煤矿皮带通讯控制系统作为皮带运输系统的控制系统，对安全型和可靠性有*的要求，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从设备防尘、防水以及设备快速安装和维护等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备，均符合煤矿安全使用标准。

6、系统设计规范

使用KTC皮带通讯控制系统实现2条皮带的集中和分布式控制：

6.1、1号皮带的通讯控制系统设计：

6.1.1、首先在1号皮带（1000米）的机头开关电站附近安装1台本安型主控制器和1台隔爆兼本安型电源，作为1号皮带的控制中心；

6.1.2、从主控制器开始，沿皮带方向每100米安装1台拉线急停扩音，每200米安装一台拉线急停开关，一直敷设到机尾；

6.1.3、将1号皮带机的抱闸电机控制线接入主控制器，用来控制抱闸电机的开停。

4、将1号皮带机的用于控制主运电机的开关先导线或变频器先导线引入主控制器，用来控制主运电机的启停；

6.1.4、如果被控对象为变频器，主控制器可通过RS485总线与其通讯，读取变频器的电流值和频率值等数据；

6.1.5、将1号皮带机头的温度传感器、速度传感器、烟雾传感器、堆煤传感器、机头跑偏传感器等输入信号就近接入主控制器，用来实时监测各个保护信号；

6.1.6、在1号皮带的中间位置将中间跑偏传感器接入zui近一台拉线急停的输入口，用来监测皮带中间位置的跑偏情况；

6.1.7、在1号皮带机的机尾附近将机尾跑偏传感器和撕裂传感器接入zui近一台拉线急停，用来监测是否有撕裂发生和机尾跑偏情况。

6.2、2号皮带的通讯控制系统设计：

6.2.1、首先在2号皮带（2000米）的机头开关电站附近安装1台本安型分站和1台KDW127/18电源，作为2号皮带的控制中心；

6.2.2、从分站开始，沿皮带方向每100米安装1台拉线急停扩音，每200米安装一台拉线急停开关，一直敷设到机尾；

6.2.3、将2号皮带机的抱闸电机控制线接入分站，用来控制抱闸电机的开停。

6.2.4、将2号皮带机的用于控制主运电机的开关先导线或变频器先导线引入主分站，用来控制主运电机的启停；

6.2.5、如果被控对象为变频器，分站可通过RS485总线与其通讯，读取变频器的电流值和频率值等数据；

6.2.6、将2号皮带机头的温度传感器、速度传感器、烟雾传感器、堆煤传感器、机头跑偏传感器等输入信号就近接入分站，用来实时监测各个保护信号；

6.2.7、在2号皮带的中间位置将中间跑偏传感器接入zui近一台拉线急停的输入口，用来监测皮带中间位置的跑偏情况；

6.2.8、在2号皮带机的机尾附近将机尾跑偏传感器和撕裂传感器接入zui近一台拉线急停，用来监测是否有撕裂发生和机尾跑偏情况；

6.2.9、在zui后一台拉线急停的后面插上终端，用来检测末端电压。

6.3两条皮带控制系统的级联

用1条20米的七芯通信电缆将1号皮带机的zui后一个和2号皮带机头的分站连在一起，实现两条皮带控制系统的信息共享和集中控制。

6.4控制流程

6.4.1、集控控制方式

在集控控制方式下，1号皮带和2号皮带的启停具有先后顺序，即：在1号皮带不启车的情况下，2号皮带无法启车；当1号皮带停车时，2号皮带会自动停车；从而实现逆煤流启车、顺煤流停车的功能。

主控制器的优先级较高，它可以对1号皮带进行控制，也可以对2号皮带进行控制（即集中控制）；分站的优先级较低，它只能控制2号皮带。

6.4.2、检修控制方式

在检修控制方式下，1号皮带和2号皮带没有启停的联锁关系，即：1号皮带停车的情况下，不影响2号皮带的启停。此种方式主要用于皮带检修时使用。

6.4.3保护信号的处理

6.4.1.1、温度保护：当温度传感器动作时，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机，同时超温洒水打开；

6.4.1.2、烟雾保护：当烟雾传感器动作时，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机，同时超温洒水打开；

6.4.1.3、速度保护：当速度传感器的速度值低于低速值或高于高速值时，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机；

6.4.1.4、堆煤保护：皮带运行时，有时会出现矸石或大煤块瞬间碰到传感器的情况，所以堆煤保护可以设定检测延时时间，在检测延时时间内（比如1秒钟）主控制器不会停止皮带的运行，当保护时间超过检测时间时，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机；

6.4.1.5、机头跑偏保护：同堆煤保护类似，当皮带运行时，有时会出现矸石或大煤块瞬间碰到传感器的情况，所以跑偏保护可以设定检测延时时间，一级跑偏发生时，主控制器只报警不停车；二级跑偏发生时，当保护时间超过检测时间，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机；

6.4.1.6、皮带中间的跑偏保护：皮带较长时，一般皮带的中间需要敷设跑偏保护，中间的跑偏保护可以就近接入zui近的一台拉线急停地，该跑偏信号会通过总线的方式由七芯通信电缆传输到主控制器或分站，然后进行相应的处理。

6.4.1.7、皮带机尾的跑偏保护：同中间跑偏类似，也是就近接入拉线急停。

6.4.1.8、撕裂保护：撕裂传感器一般在机尾位置，就近接入zui近的拉线急停，当撕裂传感器动作时，主控制器发出语音报警，皮带机立即停机；

6.4.1.9、急停保护：皮带沿线每台拉线或拉线开关之间都有钢丝绳相连，当拉动钢丝绳时，拉线或拉线开关会动作，主控制器会发出语音报警，皮带机立即停机。

6.4.1.10、超温洒水：当烟雾传感器动作或温度传感器动作时，主控制器或分站会将电磁阀打开，从而实现超温洒水的功能。

7、单机产品介绍

  7.1矿用隔爆兼本安型计算机

隔爆兼本安型计算机主要有嵌入式计算机、22寸液晶显示器、2个百兆光口、3个百兆电口、电源和本安键盘组成。可通过该计算机实现对下位机或分站的集中控制，同时也可接入隔爆型摄像机实现对生产沿线的监控。通过自身的光口可接入及井下环网，从而实现现场参数和视频的上传。

7.2矿用本安型主控制器

矿用本安型主控制器采用西门子PLC、嵌入式计算机和12.1寸显示终端组成，具体功能和参数如下：

●皮带机运输机的启车/停车控制、单个电机的点动；

●多条皮带的级联控制（按逆煤流方向启车，顺煤流方向停车）;

●皮带沿线的单工扩音通话功能（扩音强度大于100dB）；

●皮带沿线的信号打点功能（信号响度大于100dB）；

●显示功能：主控制箱采用12.1寸TFT大屏幕液晶显示，各设备的启停状态、沿线状态、电机的电流、温度、各皮带保护（包括速度、烟雾、温度、堆煤、机头跑偏、中间跑偏、机尾跑偏、撕裂、沿线急停以及超温洒水等）都以动画和汉字的形式进行双重显示；

●设备启停时间统计、显示功能；

●控制对象的多样化:控制对象可以是组合开关,变频器,软启动等

●灵活的参数设置及调整功能;

●主控制箱可提供30路输入端口和26路输出端口（可扩展至更多）。

●多条皮带分布和集中式控制。

7.3矿用隔爆型本安电源

●矿用隔爆兼本安型电源用来给主控制器和沿线扩音供电；

●输入电压为AC127V/660V，允许波动范围为：75%~110%；

●输出二组DC12V，三组DC18V,一组D24V；

●六组电源均具有过流保护功能和故障排除自恢复功能。

7.4矿用本安型闭锁扩音

●本安型闭锁主要由密封放大器、闭锁板、麦克风、闭锁装置和快速不锈钢插座等组成；

●密封放大器内部带有蓄电池，在系统停电的情况下仍旧可以使用两天；

●扩音为半双工方式，声强大于100dB，失真度小于7%；

●防水性能好，上盖与壳体之间采用折页式设计，*地方便了日常使用和维护。

●可设定是否外接传感器等输入信号，可在皮带中间或机尾位置就近接入跑偏，撕裂感器，有效减少信号线长度，降低矿方使用成本。

7.5矿用本安型远控

●本安型远控主要由密封放大器、闭锁板、远程启停板、麦克风、闭锁装置、启停装置和快速不锈钢插座等组成；

●密封放大器内部带有蓄电池，在系统停电的情况下仍旧可以使用两天；

●扩音为半双工方式，声强大于100dB，失真度小于7%；

●防水性能好，上盖与壳体之间采用折页式设计，*地方便了日常使用和维护。

●远控安装在工作面转载机头和运输机头，实现破碎机、转载机、前部运输机和后部运输机的就地启停，方便工人操作，实现集中和分布式控制。

7.6矿用本安型分站

●矿用本安型分站采用西门子PLC、嵌入式计算机和8寸显示终端组成；

●可单独用在掘进顺槽皮带和其他运输皮带，也可配合主控制器实现多条皮带的集中和分布式控制。

●显示功能：分站采用8寸TFT液晶显示终端，各设备的启停状态、沿线状态、电机的电流、温度、各皮带保护（包括速度、烟雾、温度、堆煤、机头跑偏、中间跑偏、机尾跑偏、撕裂、沿线急停以及超温洒水等）都以动画和汉字的形式进行双重显示；

●设备启停时间统计、显示功能；

●灵活的参数设置及调整功能

●分站可提供12路输入端口和10路输出端口（可扩展至更多）。

●多条皮带集中和分布式控制。