煤仓皮带集控系统优化研究与应用

煤仓皮带集控系统优化研究与应用

李宝鹏

徐州矿务(集团)新疆天山矿业有限责任公司 新疆阿克苏地区库车市  843000   

一一、系统概述

1.1系统介绍

皮带集控系统采用西门子S7-1500系列PLC产品，通过西门子专用通讯协议将皮带机运行中参数以及保护状态集中到上位机软件画面中。检测皮带机状态参数，以及实时保护状态。并且可以在上位机画面中操作皮带电机，给煤机的启动与停止。

1.2系统设计原则

集中控制设备负责对本工程工艺设备实现集中监控。

具有设备禁止启动功能：在预告期间，监控系统上位机若接收到现场异常信号，则禁止启动设备，并自动记录异常设备号和故障状态。

启动/暂停功能：在启车过程中，若有任一台设备故障或禁启，系统立即暂停启车过程，闭锁上游设备。

事故处理暂停/解除功能：在设备运行过程中，当某台设备发生故障时，故障设备至上游各设备立即停车，这时停车过程自动停止。若故障能尽快处理，现场人员可解除故障。系统向各设备重新发启动预告信号，预告结束后便自动启车至最上游设备，使系统恢复正常运行，以减少设备的频繁启停，降低设备的损坏率。

除自带控制的设备（如微雾抑尘装置、注氮空压机、空气加热机组）外，所有参加集控的设备均设就地控制箱，在就地控制箱上可进行设备启/停、并可观测到设备是否运行。就地控制箱的设置需遵守同一设备只设一台控制箱的原则，

系统在集控室上位机上集中操作和设备现场就地操作。

在后台维护、监控PC机上可通过设备运行模拟图，实时显示各设备运行情况，并能维护集控系统。工控机对所采集的工艺参数进行处理、储存，并以数字等方式显示，并具有报警检测功能。各类报警需在程序设计中实现自锁，待现场复位后，集控室上位机画面上复位方可运行。

设备在集中运行过程中出现故障时，逆煤流闭锁保护、报警。对各种保护、运行参数实时检测，调度人员和巡检人员都可随时解除某个系统和设备的运行。1.3系统设计依据

设计方案根据“煤矿安全生产自动化实际要求”而做出。

系统设备符合煤矿生产环境条件，并符合《煤矿安全规程》有关要求。

《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》

《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3836.4-83

《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB 3836.1-83

《矿用一般型电气设备》GB 12173-90

《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90

IEC 标准（国际电工委员会）

ISO 标准（国际标准化组

皮带机集控控制

二、皮带机集控控制

2.1集控系统组成

本集控系统主要控制2217皮带机、2218皮带机、2219皮带机、2220皮带机，以及皮带机对应的给煤机的启动与停止。皮带机电机对应的冷却水泵，冷却风扇的启动与停止，其中皮带机对应的给煤机编号为：

（1）2217皮带机：2201号给煤机、2202号给煤机、2207号给煤机、2208号给煤机、2209号给煤机。

（2）2218皮带机：2203号给煤机、2204号给煤机、2210号给煤机、2211号给煤机、2212号给煤机、2213号给煤机。

（3）2219皮带机：2205号给煤机、2206号给煤机、2214号给煤机、2215号给煤机、2216号给煤机。

皮带机启动之前请先查看预警状态，若预警状态显示动作，请查看是什么预警，使其恢复正常然后点击上位机画面的预警复位按钮使得预警复位。方可正常启动

2.2皮带机远程启动正常启停流程

2.2.1预警状态正常,变频器与华宁控制器均已上电，且均已将启动方式设置为远控，给煤机就地控制箱也设置为远控。

2.2.2.启动首先要先启动装车皮带机，待装车皮带机速度大于3m/s后，再启动2220皮带机，待2220皮带机速度大于3m/s后，再启动2217皮带机，或者2218皮带机，或者2219皮带机。待2217皮带机启动速度大于3m/s时方可启动2217皮带机上方的给煤机。待2218皮带机启动速度大于3m/s时方可启动2218皮带机上方的给煤机。 待2219皮带机启动速度大于3m/s时方可启动2219皮带机上方的给煤机。

2.2.3.停止时首先要先停止皮带机对应的给煤机，即停止2217皮带机时先停止2217皮带机对应的给煤机，当其对应的所有给煤机状态为停机时，方可停止2217皮带机。停止2218皮带机时先停止2218皮带机对应的给煤机，当其对应的所有给煤机状态为停机时，方可停止2218皮带机。停止2219皮带机时先停止2219皮带机对应的给煤机，当其对应的所有给煤机状态为停机时，方可停止2219皮带机。停止2220皮带机时需要先将2217皮带机，2218皮带机，2219皮带机先停止，待其速度均为0m/s时方可停止2220皮带机。

2.2.4.皮带机具有停车连锁功能，当使用上位机开启皮带后，某个皮带机发生紧急情况停车时，其上游关联的皮带机，给煤机等会自动停车。此功能在就地开启皮带机时无法连锁。

举例1：装车皮带机发生预警开始停车时，当其速度小于3m/s后，首先停止2217、2218、2219皮带机。当2217、2218、2219皮带机速度小于3m/s时，会停止皮带机对应给煤机的启动，当装车皮带速度小于2m/s时，会停止2220皮带机的启动。

举例2：2220发生预警开始停车时，当其速度小于3m/s时，首先停止2217、2218、2219皮带机。当2217、2218、2219皮带机速度小于3m/s时，会停止皮带机对应给煤机的启动。

皮带机启动顺序：装车皮带机--2220皮带机--2217皮带机或2218皮带机或2219皮带机

2220皮带机启动：启动2220皮带机需要先开启装车皮带机,且速度>3m/s。（装车皮带机本系统不参与控制，仅监控其保护状态以及控制方式）

2217皮带机启动：启动2217皮带机需要先开启2220皮带机，且速度>3m/s。

2218皮带机启动：启动2218皮带机需要先开启2220皮带机，且速度>3m/s。

2219皮带机启动：启动2219皮带机需要先开启2220皮带机，且速度>3m/s。

启动2217皮带机对应的给煤机需要先开启2217皮带机，且速度>3m/s

启动2218皮带机对应的给煤机需要先开启2218皮带机，且速度>3m/s

启动2219皮带机对应的给煤机需要先开启2219皮带机，且速度>3m/s

皮带机停止时建议采用与启动时相反的顺序停止，即先停止给煤机，再停止2217皮带机、2218皮带机、2219皮带机、2220皮带机.

2.3注意事项

2.3.1当使用就地控制箱操作给煤机时，首先把操作箱打到就地状态。

2.3.2就地操作皮带机时，请将控制器打到就地状态

2.3.3当运行界面右侧预警状态变红并出现动作时，首先查看故障内容视情况进行上报，并按下“预警复位”按钮，否则无法操作。

2.3.4在操作开停皮带机，各参数要视每台电机的情况及矿上要求而定。

2.3.5在以下情况，皮带机不得投入运行:

（a）预警故障没有排除，TCP通讯，RTU通讯未正常连接时。

（b）频繁出现某一个预警时。

（c）电压不正常，太大或太小时。

（d）皮带机，给煤机不能正常工作时。