[机点自动化类论文精品]首山皮带运输系统自动化设计.doc

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1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书） 题 目： 首山皮带运输系统自动化设计 姓 名： 编 号： 指导老师： 学院 2010年03 月 20日毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 专业 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目： A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 系（部）主 任 年 月 日毕业设计（论文）答辩委员会记录 系 专业，学生 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评

2、定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员：平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 专业 年级 毕业设计（论文）题目： 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 摘要本篇毕业设计介绍了一种利用先进的PLC技术对煤矿井下皮带运输机系统进行技术控制和保护的方案；并且叙述了井下皮带运输机的基本原理、井下皮带运输机监控保护系统。井下皮带运输机系统是工矿企业中较为庞大的一个公用系统，现阶段的大多数企业中，其输送

3、过程是通过皮带输送机来完成，整个输煤系统有多台输送距离较长的皮带输送机组成。输煤系统的主要任务是由料斗和皮带的传递将煤由给煤机输送到洗煤厂，再经由皮带机传送到煤仓。在此次设计中主要概述了输煤过程中对井下皮带传输机的控制和保护及井下皮带输送机。井下皮带输送机系统的自动化设计，随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，该设计方案也越来越先进，越来越趋于完美，各种参考文献也数不胜数。该系统用西门子公司S7-300系列PLC作为控制核心，整个系统采用了一台PLC控制3台井下皮带运输机，整个控制系统设一个控制室。利用PLC控制皮带输煤机，实现了顺煤启动、顺煤停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有单台启动和一

4、键两种控制方式， 从而实现了输煤系统的自动化功能。可编程控制器（简称PLC）由于其将系统的继电器技术，计算机技术和通信技术融为一体，以其可靠性高，稳定性好、抗干扰能力强，以及编程简单，维护方便，通讯灵活等众多优点，广泛应用于工业生产过程和装置的自动控制中。PLC不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成定时、计算和各种闭环控制功能。设置性能完善、质量可靠、技术先进的可编程控制器PLC控制皮带运输机监控系统，可以实现高自动化的皮带机群的集中控制（包括遥控）及保护。关键字：可编程序控制器；输煤自动控制系统 ；井下皮带输送机；目录摘要5目录6第一章 概述71.1首山矿概述71.2综合自动化系统81.2.1综

5、合自动化系统概念81.2.2综合自动化总体设计理念8第二章 带式输送机92.1带式输送机的类型92.2各种带式输送机的特点102.3带式输送机的应用102.4带式输送机的发展状况112.5 带式输送机的工作原理122.6带式输送机的结构（以滚筒式结构为例介绍）12第三章 井下带式输送机控制装置173.1基本情况183.1.1总体设计183.1.2系统功能183.2井下带式输送机控制装置193.3井下皮带系统控制203.4监测保护功能203.5上位监控功能213.7联网功能213.8扩展功能223.9安全功能22第四章 PLC控制设计及电气原理图234.1S7-300可编程控制器的情况234.2

6、井下远程KTK（80）矿用隔爆兼本安型可编程控制装置234.2.1主要功能特点：244.2.2KTK（80）矿用隔爆兼本安型可编程控制装置组成244.2.3主要技术指标244.2.4结构特性254.3首山矿PLC控制设计26致谢36参考文献37第一章 概述1.1首山矿概述首山一矿井田位于平顶山市东北，距平顶山市约25km，行政区隶属襄城县管辖。井田位于丘陵平原的过度部位。井田内可采及局部可采煤层5层，可采储量308.49Mt，主采戊9-10及己16-17(含己15)煤层为中厚及厚煤层，厚度稳定，结构简单，具备了建设现代化大型高产高效矿井的资源条件。矿井正常涌水量405.34m3/h；最大涌水量

7、486.41m3/h。地质报告初步预测己及戊煤层为有瓦斯突出危险煤层，己煤层底板埋深多在730m以下，钻孔实测岩温39.7050.57，全部处在二级高温区，戊煤层底板埋深多在550m以下，钻孔实测岩温32.6242.99，大部处在二级高温区，少部处在一级高温区。采煤方法以走向长壁综采一次采全高采煤法为主。矿区煤炭生产计划目标是到原煤产量达22.00Mt/a，其中己组煤产量10.76Mt/a。设计矿井年工作日300d,每天4班作业,每天净提升14h。首山一矿在设计时对矿井安全生产综合自动化（简称综合自动化）方面考虑较少，因此在矿井建设过程中对综合自动化系统建设缺乏总体的规划，对综合自动化涉及的范

8、围、目标定位、综合自动化的所起的作用、工程实施等方面都没有详细的规划。本规划将从明确综合自动化系统概念开始，对综合系统化的必要性、可行性、适用性、实效性等方面进行研究，并针对首山一矿的具体特点，规划综合自动化将要达到的目标、具备的性能、包括的内容、工程实施的方案等方面进行有针对性的研究，以期指导首山一矿建设安全生产综合自动化的工作。1.2综合自动化系统1.2.1综合自动化系统概念综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局

9、域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。集成当今先进的计算机信息化、自动化和监测监控等技术，针对煤矿高危险、恶劣环境的特点，通过系统优化和创新，开发煤矿综合自动化技术，在现场控制为主的局部控制系统基础上，实现以地面集中操作、分布控制为主的全过程控制。即通过生产现场的设备层、控制层与信息层的集成，实现控制与管理的数据通讯与共享；通过开发基于中间件技术的控制软件，将对生产过程的控制、监测能力随网络的扩展而自然延伸，直至实现通过互联网络进行的异地远程监测与维护。 综合自动化系统覆盖了全矿的生产过程，使用WEB浏览功能或安装客户端软件可以使上级主管部门及时了解安全生产情况，进行远程实时监察，及时处理

10、生产过程中的不安全因素生产过程。1.2.2综合自动化总体设计理念综合自动化从去定义上来看应包括两个部分即“自动化”和“综合”。所谓自动化主要指矿井生产过程中的涉及的有关生产、安全、管理等方面的自动化子系统或监测监控系统，这是综合自动化的基础。所谓“综合”是利用网络通讯技术将上述子系统和监测监控系统的信息进行有机的集成，并利用先进的计算机软件技术，建立矿井生产的自动化模型，将各子系统的信息进行有机的共享和融合，形成符合生产工艺和安全保障的控制策略，并反馈控制各子系统，实现远程控制、智能联动、综合故障诊断、专家决策、事故预警等功能。第二章 带式输送机2.1带式输送机的类型1.按牵引方式不同可分为滚

11、筒驱动式和钢丝绳牵引式两类2.按输送带的强度不同可分为通用型和强力型3.按带式输送机作用不同可分为转载式、伸缩式和固定式4.按式输送机的安装方式不同 可分为落地式、吊挂式和组合式2.2各种带式输送机的特点1.QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与TD型相比,其带较薄、载荷也较轻,运距一般不超过100m,电机容量不超过22kw。2.它属于高强度带式输送机,其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。3.U形带式输送机它又称为槽形带式输送机,其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由提高到使输送带成U形.这样一来输送带与物料间产生挤压,导致物料对胶带的摩擦力

12、增大,从而输送机的运输倾角可达25。4.管形带式输送机U形带式输送带进一步的成槽,最后形成一个圆管状,即为管形带式输送机,因为输送带被卷成一个圆管,故可以实现闭密输送物料,可明显减轻粉状物料对环境的污染,并且可以实现弯曲运行。5.气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的,而是在空气膜(气垫)上运行,省去了托辊,用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊,运动部件的减少,总的等效质量减少,阻力减小,效率提高,并且运行平稳,可提高带速.但一般其运送物料的块度不超过300mm.增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外,也可以改变输送带本身,把输送带的运载面做成垂直边的,并且带有横隔板

13、.一般把垂直侧挡边作成波状,故称为波状带式输送机,这种机型适用于大倾角,倾角在30以上,最大可达90。6.压带式带输送机它是用一条辅助带对物料施加压力.这种输送机的主要优点是:输送物料的最大倾角可达90,运行速度可达6m/s,输送能力不随倾角的变化而变化,可实现松散物料和有毒物料的密闭输送.其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。7.钢绳牵引带式输送机它是无际绳运输与带式运输相结合的产物,既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点,又具有带式运输的连续、柔性的优点。2.3带式输送机的应用带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到

14、装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。连续运输机可分为：1.具有挠性牵引物件的输送机,如带式输送机,板式输送机,刮板输送机,斗式输送机、自动扶梯及架空索道等。2.不具有挠性牵引物件的输送机,如螺旋输送机、振动输送机等。3.管道输送机(流体输送),如气力输送装置和液力输送管道。胶带输送机也叫皮带输送机或带式输送机，是组成有节奏的流水作业线所不可缺少的经济型物流输送设备。皮带机按其输送能力可分为重型皮带机如矿用皮带输送机，轻型皮带机如用在电子塑料，食品轻工，化

15、工医药等行业。皮带输送机具有输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作。运用输送带的连续或间歇运动来输送100KG以下的物品或粉状、颗状物品，其运行高速、平稳，噪音低，并可以上下坡传送。1）运行平稳调速方便的皮带既可以运煤，又可以在低速是拉人。2）在低速阶段可以下坡传送。3）输送量大，在同等的基建投资下是直接提升系统的很多倍。皮带输送机具有输送量大、结构简单、维修方便、部件标准化等优点，它广泛应用于矿山、冶金、煤炭等部门，用来输送松散物料或成件物品，根据输送工艺要求，可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线

16、需要。胶带输送即可在环境温度20至40范围内使用，输送物料的温度在50以下。2.4带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水

17、平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等.我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计.钢绳芯带式输送机的适用范围：1.适用于环境温度一般为50C;在寒冷地区驱动站应有采暖设施。2.可做水平运输,倾斜向上(16)和向下运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km。3.可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊。 4.输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通胶带长;其成槽性好;运输距离大。 2.5 带式输送机的工作原理带式输送机又称胶带运输机,其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构.带式输送机组成及工作原理如图1-1所示,它主要包

18、括一下几个部分：输送带(通常称为胶带) 、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带，输送带的上、下两部分都支承在托辊上，拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时,传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行，物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流。在卸载点卸载，一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒(在此,即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。普通型带式输送机的机身的上带是用槽形托辊支撑，以增加物流断面积,下带为返回段(不承载的空带)一般下托辊为平托辊.带式输送机可用于水

19、平、倾斜和垂直运输。对于普通型带式输送机倾斜向上运输,其倾斜角不超过18，向下运输不超过15。输送带是带式输送机部件中最昂贵和最易磨损的部件。当输送磨损性强的物料时,如铁矿石等,输送带的耐久性要显著降低。提高传动装置的牵引力可以从以下三个方面考虑：1.增大拉紧力。增加初张力可使输送带在传动滚筒分离点的张力增加，此法提高牵引力虽然是可行的。但因增大必须相应地增大输送带断面，这样导致传动装置的结构尺寸加大，是不经济的。故设计时不宜采用。但在运转中由于运输带伸长，张力减小，造成牵引力下降，可以利用拉紧装置适当地增大初张力，从而增大，以提高牵引力。2.增加围包角对需要牵引力较大的场合，可采用双滚筒传动

20、，以增大围包角。3.增大摩擦系数其具体措施可在传动滚筒上覆盖摩擦系数较大的衬垫，以增大摩擦系数。通过对上述传动原理的阐述可以看出，增大围包角是增大牵引力的有效方法。故在传动中拟采用这种方法。2.6带式输送机的结构（以滚筒式结构为例介绍）图2-1带式输送机1-卸载滚筒 2-输送带 3-传动滚筒 4-导向滚筒5-拉紧滚筒 6-拉紧装置 7-紧绳装置 8-上托辊9-下托辊 10-机身钢丝绳 11-清扫器 12-机尾滚筒2.7带式输送机的保护措施1、防跑偏保护装置防跑偏保护装置的作用原理：图2-2示防跑偏保护装置它由防偏传感器的动触头和固定触头接触，通过控制箱控制带式输送机断电停机。一般利用带柄的滚式

21、行程开关队输送带的跑偏进行检测。皮带输送机跑偏的处理方法：1）自动托辊调偏：当输送带跑偏范围不大时，可在输送带跑偏处，安装调心托辊。2）单侧立辊调偏：输送带始终向一侧跑偏，可在跑偏的一侧跑偏范围内加装若干立辊，使输送带复位。3）适度拉紧调偏：当输送带跑偏忽左忽右方向不定时，说明输送带过松，可适当调整拉紧装置以消除跑偏。4）调整滚筒调偏：输送带在滚筒处跑偏，检查滚筒是否异常或窜动，调整滚筒至水平位置正常转动，消除跑偏。5）校正输送带接头调偏：输送带跑偏始终一个方向而且最大跑偏在接头处，可校正输送带接头与输送带中线垂直消除跑偏。6）垫高托辊调偏：距离一定，可在跑偏方向的对侧垫高托辊若干组，消除跑偏

22、。7）调整托辊调偏：输送带跑偏方向一定，检查发现托辊中线与输送带中线不垂直，就可调整托辊，消除跑偏。8）消除煤泥调偏：输送带跑偏点不变，发现托辊、滚筒粘着煤泥，就要消除煤泥调偏。9）校正给料调偏：输送带轻载不跑偏，重载跑偏，可调整给料重量及位置消除跑偏。10）校正支架调偏：输送带跑偏方向、位置固定，跑偏严重，可调整支架的水平和垂直度。2、防滑保护装置防滑保护装置的作用原理：管式打滑保护装置一般将传感器的磁铁安装在导向滚筒的侧面，用螺栓固定。传感器安装在导向滚筒相近处。如输送带在运行中发生断带、打滑时，导向滚筒的速度将发生变化，通过传感器反映的导向滚筒转速降至设定值时，保护装置发出信号，让带式输

23、送机停止运行。防止输送带打滑具体措施有：1）经常检查输送带的张紧程度，适度拉紧输送带。2）经常检查输送带接头状况。3）采取有效的防淋水措施。4）保证清扫装置、防打滑装置的可靠运行。5）装载量要控制，严禁超载运行。6）停机时要拉清输送带上的煤，且不得再装载。3、堆煤保护装置堆煤保护装置，又叫煤位保护装置。它是一种用来检测煤仓是否装满或转载点是否堆积堵塞的装置。当发生堆煤时，堆煤保护装置控制带式输送机停机。堆煤保护装置的作用原理：碳极式堆煤保护装置，由堆煤传感器和控制箱构成。堆煤传感器（一条电缆或特制的煤位探头）置于煤仓或转载点某一高度处作为固定触头，以煤作为动触头，当煤堆到一定高度与堆煤传感器相

24、接触时，控制箱便控制带式输送机断电停机。图2-3堆煤保护装置4、烟温报警灭火系统装置烟温报警灭火系统装置主要由控制箱、传感器、声光报警器和喷水装置组成。一般烟雾保护的传感器为光敏和气敏元件，它的安装位置一般在机头卸载滚筒下风口的5m 范围内的巷道内。温度保护通常采用热电偶元件或热敏电阻作为监视温度的传感器。对于运动部件（如传动滚筒）是利用铁磁材料的磁导率与温度的变化关系，用磁感应脉冲发送器作为传感器，一旦温度过高，保护装置动作，输送机便停止运行。烟温报警灭火系统装置能够连续监测矿井带式输送机系统温度和烟雾的变化情况。当带式输送机周围温度和烟尘浓度达到设定值时，装置中的报警器发出声光报警，同时断

25、电停机，洒水灭火。图2-4烟温报警灭火系统装置先导式电磁阀原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。图2-5烟温报警灭火系统装置5、沿线保护装置沿线保护装置的作用就是在带式输送机的任何部位都可以人为地停止输送机的运转，及时控制带式输送机事故的发生和扩展。1）、按钮式沿线保护装置，即每隔40-50m安装1个紧急停止按钮，并接入带式输送机控制系统。通常安装在带式输送机机巷的外邦上。2）、拉线式沿

26、线保护装置，又称沿线急停开关。它用铁丝或钢丝绳控制一个小的行程开关，行程开关接入带式输送机控制系统。这种保护装置通常安装在带式输送机机架上靠人行道一侧。图2-6沿线保护装置第三章 井下带式输送机控制装置3.1基本情况首山一矿前期主要采两种煤，即己组和戊组煤，此两种煤质差异很大，因此采用的是分采分运的方式进行生产，井下主运皮带目前已经基本安装完毕，主运皮带主要有6条，包括，己组上仓、己组上山、戊组上仓、已戊配仓和两条岩石皮带，沿线还有两个主要的给煤机、若干翻板等。其中己组上仓和戊组上仓的电控已经完成设计，皮带驱动采用隔爆变频器，但其控制系统主要是完成对单条皮带的保护和控制，没有对皮带相关的给煤机

27、、变频器、翻板、除铁器等进行控制，不能完成所有皮带的集中协调控制。3.1.1总体设计增加各节点煤仓的煤位检测。可在皮带机头增加人员探测装置，防止人员靠近传动部位。增加一套井下皮带运输系统系主控制PLC，完成对给煤机、变频器的控制，现有集控的PLC控制箱作为分站控制器，主控PLC采用现场通讯方式与分站PLC进行通讯，完成各皮带的流程控制，包括顺煤流启停，一键启停，根据煤仓的控制策略等功能。增加各节点煤仓的煤位检测。在各溜煤嘴下口可增加防撕检测，能及时检测穿透皮带的尖锐物，防止大规模皮带撕裂。在各运输皮带距离皮带机头50米和30米分别配置物料检测器，以判断皮带的运输状况，为皮带的顺煤流启停提供依据

28、。主控PLC采用以太网方式接入综合自动化系统。在已组、戊组上仓的皮带分别设置两台皮带秤，用于计量原煤产量（含岩石）。在两条岩石皮带上分别设置皮带秤用于计量岩石量，并配合主运皮带的皮带秤计算准确的原煤产量。3.1.2系统功能图3-1系统功能操作控制分远程集控、就地集控和就地手动三种操作方式。可以通过各种逻辑闭锁设置实现皮带运输机轻载启动，有效减少电机及各方面损耗，实现节能增效。1、远程集控操作方式远程集控方式的控制操作在工控机上进行。系统在进入集控方式后，根据键盘/鼠标的输入自动启动/停止皮带机的运行状况，所有的皮带机保护自动投入运行，并能实现必要的联锁及保护报警。运行过程中，若设备出现故障或事

29、故，能立即停止该设备，系统设置“紧急停车”按钮，在按下“紧急停车”按钮后，立即停止所有设备。系统启动前，请将机头控制箱的转换开关应处于程控位置。2、就地集控操作方式就地集控操作方式在井下皮带操作台操作，系统可设置每条皮带机的联锁/解锁状态。联锁自动方式下，皮带机可按正常闭锁关系实现启动、停机及自动闭锁停机；解锁手动方式下，皮带机在无闭锁关系的状态下启停机。3、手动操作方式当启动皮带机的机头矿用隔爆兼本安型可编程控制装置的转换开关处于手动位置时，可在机头控制箱上实现就地启停机。此方式用作检修试验，一般不作为正常使用方式。3.2井下带式输送机控制装置控制装置由就地控制装置与远程可编程控制器控制装置

30、两部分构成。采用就地控制方式时，操作人员可通过机旁就地操作箱对皮带进行控制，这种方式为单台皮带的启停； 采用远程自动启动或停止各台电机时，操作人员通过地面集控室的工控机发送控制指令，实现皮带组的起、停顺序控制与单台皮带单独控制。3.3井下皮带系统控制井下主煤流控制分就地控制和远程控制两种。就地是指在井下设备现场控制台实现控制，这里不做说明。远程控制分为单台启动和一键启动两种。1、单台启动当控制方式显示为远控时，操作员可以对设备进行开停控制。井下皮带开机先后顺序为12010皮带，己煤下山皮带，己煤上仓皮带，己煤上仓给煤机。操作员可根据以上顺序依次开启主煤流上的各个设备。在主界面下选择分部控制进入

31、各条皮带的分部控制界面。分布控制界面上可对井下主煤流系统的各个设备进行控制。皮带各个设备根据煤流顺序设计闭锁保护，保证操作员误操作时不会出现堆煤现象。2、一键启动井下皮带系统除了能够分部控制以外，还具备一键启停的功能。在设备全部打在远控方式时，操作员就可以对主煤流系统进行一键开停的快捷方便控制。在启动过程中，如有紧急情况，可按“一键停止按钮”，系统会自动取消整个启动过程，开启的设备会立即停止。按下“一键停止按钮”，整个系统的设备就会停止运行。煤流系统运行界面主要用于实时监测各条皮带的运行参数和保护状态皮带系统正常运转在该界面上显示煤流状态。参数包括皮带带速，电机电流，拉线编码和皮带各项保护：拉

32、线，跑偏，打滑，堆煤，烟雾洒水，纵撕，开关过流等。另外，画面还显示皮带，给煤机等的操作方式，以便操作员进行操作。主界面上有集中一键启动系统按钮，当各个设备操作方式为远控时，操作员可通过一键控制按钮控制整个井下主煤流系统的启停。3.4监测保护功能为确保系统安全运行，在配备相应检测保护装置基础上，系统对被测设备能够实现各种检测与保护功能。例如，皮带机速度、打滑、拉绳急停闭锁、跑偏、纵向撕裂、温度等检测与保护功能。皮带机的检测及保护信号包括闭锁、跑偏、电机壳温度、烟雾、速度、洒水、纵撕、堆煤等。这些保护功能已经设计，不在本方案中3.5上位监控功能上位机软件运行在控制决策中心的监控平台上，具备强大功能

33、，包括抢先多任务、多线程、即插即用硬件兼容性等。上位机监控软件集成在综合自动化整体系统中。系统通过友善的人机界面和一系列形象生动的画面，来显示实时生产画面、趋势画面、报表画面、复合窗口画面等。其典型的特点：生动形象的流程图显示：利用系统提供的基本图形功能和已有的图库以及图形的动态属性可组合成实时动态生产流程画面。实时数据的多态显示：在一个画面上可将数据用数值、棒图、折线图、仪表单元图、二维显示图、颜色的变化、闪烁、反转来进行显示。灵活的复合窗口：用户不必进行画面的切换，就可以显示所需要的复合窗口（小型显示框），例如报警窗口，辅助窗口（操作指令说明）、仪表图窗口、过程参量窗口等。复合窗口可以与其

34、他画面组合，特别是与流程图组合，可构成用户用起来很方便的操作画面。易于操作：系统生成的所有操作画面均经过汉化处理，对于某些操作设备有操作帮助信息，使操作者更容易掌握。在流程图画面上，制作上相应的控制按钮，通过鼠标点击画面上的按钮，就可完成相应的控制。3.6管理功能系统能实现实时采集数据的记录与统计,人工输入数据的记录与统计以及信息查询显示与打印功能。显示与打印的信息包括：工艺设备的运行状态如：设备开停等；设备故障状态如：故障停机，皮带保护信号等。3.7联网功能系统可与上一级系统或网络汇接，可以输出设备状况、运行方式、时间等数据。也可以接受上一级系统发来的数据和指令等信息。3.8扩展功能矿用隔爆

35、兼本安型可编程控制装置内部PLC留有备用容量和接口，可以很方便地进行扩展，采用分布式结构使系统具有良好的扩展性，例如皮带机随生产的发展增多，可方便增加皮带机监控分站，而不需要对原设备进行改动。同时采用PROFIBUS工业现场总线进行各分站间的通讯，使得系统的扩展更为方便。3.9安全功能矿用隔爆兼本安型可编程控制装置内部PLC与被控设备之间采用中间继电器柜隔离，以保证输入/输出信号的安全。另外对于皮带驱动方式可以进行变频或软启动的改造。改造后可以提供与PLC通讯485接口，并于皮带综保进行数据通讯。还可以具有漏电闭锁保护、过载保护、断相保护、短路保护、过电压保护、电流截止保护、可控硅温度过高保护

36、等各种故障保护功能。井下皮带运输集控系统列表如下：序号名 称型 号数量单位备注1PLC监控主站1台2电源继电器箱1台3以太网通讯模块1块3PLC控制软件1套4物位计8套5煤仓煤位检测雷达4套6防撕检测4套7通讯电缆5.0KM8控制电缆1.0KM9电子皮带秤ICS-17J4台防爆第四章 PLC控制设计及电气原理图4.1S7-300可编程控制器的情况首山矿井下皮带运输控制核心部分采用德国西门子公司生产的S7-300可编程控制器，配以检测保护装置和控制设备，构成一套完整的控制系统。通过该装置可以实现输送机远程联锁与单台两种控制方式。1.S7-300可编程控制器的基本结构：图4-1 S7-300可编程

37、控制器的基本结构2.S7-300可编程控制器的外形图:图4-2 S7-300可编程控制器的外形图4.2井下远程KTK（80）矿用隔爆兼本安型可编程控制装置 4.2.1主要功能特点：1.可以采集或接入各种参数、保护信号 （开关量和模拟量），并具有扩展功能。2.可以方便定义和修改所有被测模拟参数的报警值、保护动作值。3.实现多路控制输出，启动或停止有关设施（有的输出带延时，且延时时间可以调）。4.实现采集数据、参数、运行状态的就地显示，并可以上传地面中心站。5.实现故障位置、原因、类型等的就地显示，比可以上传地面中心站。6.具有检修时的安全闭锁功能。7.与地面断开后系统仍能正常运行在就地或自动方式下。8.控制装置可接收各类传感器信号。9.提供电流和温度的时时检测。10.具有以太网接口功能。4.2.2KTK（80）矿用隔爆兼本安型可编程控制装置组成KTK（80）矿用隔爆兼本安型可编程控制装置内由S7-300系列PLC可编程控器、电源组件、中间隔离继电器组成。控制装置与控制装置之间由PROFIBUS协议通讯，控制装置与工控机之间通过TCP/IP协议进行通讯，实现实时监控。4.2.3主要技术指标电源：输入电压：AC 127V或220V或660V电压允许波动：+15%-20%：50HZ纹波：