力控eForceCon在矿井皮带远程监控系统中的应用


一、系统概述


皮带远程监控系统采用全分布式控制结构,由井下控制站和地面调度室操作台构成,结合皮带传输过程中的急停、纵撕、跑偏、堆煤、满仓、烟雾、打滑保护等,不但可以对所有保护信号进行监视和控制,而且实现了信息管理中心与皮带传输现场的实时通讯,从而为数字化矿井的全面实现提供数据基础和系统接口。


二、系统架构


系统架构如下图所示:




系统主要由地面监控中心、网络层和现场设备层组成。设备采集层由PLC和各类传感器组成,传感器负责将所采集的皮带运转速度、矸石仓位、烟雾、温度等参数送入控制器。控制器负责采集数据、下发命令,同时进行相应的逻辑编程,对皮带实现更全面、更灵活的综合保护。

● 地面监控中心,地面监控中心设置在调度监控中心,通过工作站和工业电视对胶带机及相关设施进行集中控制和监视。

网络层,利用光纤冗余环形工业以太网作为井下皮带控制系统的主干网,它可以方便地扩展网络节点,易于和其它子网合成更大的网络。

      ●现场设备层,现场设备层由井下控制器及信号采集装置两部分组成,主控站作为井下控制部分的通信核心,完成各控制分站监控信息与地面监控中心的信息交互传送。同时,通过外接的显示屏为井下巡检人员提供整个系统的运行工况,必要时可由主控站在井下直接完成对胶带系统的集控。


三、系统设计


皮带远程监控系统,选用力控组态软件eForceCon作为系统的上位机软件。eForceCon软件平台提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,只要将其预设置的各种功能模块进行简单的“组态”,便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,缩短了自动化系统的集成时间,大大提高了集成效率。

eForceCon能够与国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯,可以与高可靠的工控计算机和网络系统集成,达到集中管理与监控的目的。同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,来实现与“第三方”软、硬件系统的集成。


四、应用功能


1、 控制功能,按照控制方式分集控自动、集控手动、就地,三种方式可以转换。正常生产时,使用集控自动方式,设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动启停;使用集控手动方式时,可以在中央控制台操作各设备,无闭锁和联动关系;使用就地方式时,在现场操作。系统可以实现的控制功能包括:

● 胶带机起动运行的集中自动控制

● 胶带机正常停车的集中自动控制

● 胶带机的就地自动、手动控制

●给煤机、配仓刮板机控制

2、 监视与保护,在工作站上可动态显示包括主电机在内的系统组成设备的开停状态、解锁/联锁状态、运行速度、电机工作电流、电机温度、减速器温度、滚筒温度、煤仓煤位、胶带张力等一系列参数。对位显示各胶带机纵撕、跑偏、闭锁、超温、打滑、堆煤、洒水、电机故障等报警/故障信号。可召唤显示闭锁、跑偏位置、皮带速度、供电参数、变频器工作参数等,可自动汉字及语音提示各设备故障及模拟量超限报警信息。



3、 多样化监控,地面调度中心工作站可实现视频图像监控、动态画面显示、历史数据采集处理、状态趋势图显示、自诊断、报警等功能。对于模拟量参数,可生成历史趋势曲线,对于开关量参数,系统记录开关时间。

4、 数据查询与趋势分析,监控人员可随时查询、打印实时趋势曲线以及任意时间段的历史趋势曲线、历史数据报表、报警信息等数据。

5、 信息发布与共享,监测信息能够实现网络发布,并进行共享,经过授权允许的网络终端用户可以使用本系统特定的功能。

6、 智能报警,系统对于超限及设备(包括必要传感器)故障报警具有故障类型和地址识别功能,报警信息能够分级显示,并能根据报警级别控制停车,同时将报警信息通过手机、E-mail、声光等方式通知工作人员。

7、 系统安全管理,系统提供程序及数据安全管理功能,不同的用户可设置不同的权限,防止未授权用户修改监控系统参数。



五、应用总结


矿井皮带远程监控系统以控制器和eForceCon为控制核心,功能全面,操作简单,监控画面生动逼真而且贴近现场,为工作人员监控原煤系统提供了很大的方便,大大降低了工作人员的工作量。目前,系统已经在多个煤矿实施并投入使用,系统满足需求、运行稳定,受到用户一致的好评。

       

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