基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于集控技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井皮帶機是從井下向地面運送煤炭、礦石等物料的設(shè)備，由于井底距離地面有幾百米甚至上千米深，受皮帶長度的限制，一般物料從井底需經(jīng)過多條皮帶逐級運送方能到達(dá)地面。皮帶是由電機驅(qū)動的，因此礦山企業(yè)為每一臺皮帶機都配一套電控系統(tǒng)，來控制皮帶機驅(qū)動電機的啟動、停止、調(diào)速等，該電控系統(tǒng)安裝在皮帶運輸線路的最上部的皮帶機房，即皮帶驅(qū)動滾筒的位置附近(地面的皮帶一般在地面位置，井下的皮帶一般在其與上一級皮帶的交接處)，驅(qū)動皮帶電機運轉(zhuǎn)。目前，礦山企業(yè)的皮帶機電控系統(tǒng)都是通過操作人員在皮帶機房現(xiàn)場對皮帶機進行啟停、調(diào)速等操作和控制，特別是井下的皮帶，操作人員每次上班都需要從地面到位于地面以下幾百米處的皮帶機房工作崗位，而且要長期處于井下惡劣的環(huán)境下工作，并且每臺皮帶機機房每班必須配置至少一名操作工，三班輪流操作，人員成本高；特別是，一旦皮帶機運行停頓，操作人員無法判斷是哪一段出現(xiàn)是什么問題，維護人員也需要從地面筑基下井檢查，直到現(xiàn)場方能檢修，從而耽誤了時間，也因不能夠在故障發(fā)生的第一時間作出分析判斷，懷疑某處有問題后如需特殊工具或配件，可能需要再次回到地面去拿，給故障處理帶來了很大的不便。另外，多級運送的皮帶系統(tǒng)，如果一臺皮帶機出現(xiàn)問題停機，其下方的所有皮帶機必須都停機，否則下方的皮帶如果運行將會把煤堆在上部停止的皮帶的局部位置，引起皮帶局部堆礦過載；嚴(yán)重時導(dǎo)致皮帶托槽、撕裂等重大事故?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)的皮帶機電控系統(tǒng)，存在著操作方式落后，人員成本高，維護保養(yǎng)不便，管理分散等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)。
[0004]基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，由裝載了工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件的集控計算機、交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊、皮帶機房PLC子站和保護開關(guān)組成；其中，集控計算機通過由交換機和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機房的PLC子站聯(lián)系，進行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機與PLC子站及集控計算機聯(lián)系，為其分配IP地址，實現(xiàn)各PLC子站及集控計算機之間的通訊聯(lián)系；在集控中心設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊A，皮帶機房PLC子站設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊B ;光電轉(zhuǎn)換模塊A的一端連接至集控中心的交換機，另一端連接至光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機房PLC子站是由PLC的CPU、輸入模塊、輸出模塊、通訊模塊構(gòu)成的一個整體，PLC子站的輸入模塊連接至其對應(yīng)的保護開關(guān)，將保護開關(guān)的動作信號采集，并從PLC子站上的通訊模塊發(fā)出，經(jīng)由上述的光電轉(zhuǎn)換模塊B、光電轉(zhuǎn)換模塊A、交換機發(fā)送給集控計算機，并執(zhí)行集控計算機發(fā)出的操作指令；集控計算機發(fā)出的操作指令經(jīng)由上述的交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊A、光電轉(zhuǎn)換模塊B發(fā)送給PLC子站上的通訊模塊，PLC子站將該操作指令輸出到其輸出模塊來驅(qū)動皮帶機運行。
[0005]所述的光電轉(zhuǎn)換模塊A通過網(wǎng)線連接至集控中心的交換機。
[0006]所述的光電轉(zhuǎn)換模塊A通過光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機房的PLC子站聯(lián)系。
[0007]所述的皮帶機房的PLC子站由兩個以上；各皮帶機房的光電轉(zhuǎn)換模塊使用網(wǎng)線連接至其對應(yīng)的PLC子站。
[0008]所述的保護開關(guān)為行程開關(guān)，保護開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對，一直到皮帶下部的終點位置。各保護開關(guān)通過電纜連接至皮帶機房PLC子站，集中構(gòu)成皮帶機沿線的保護。
[0009]所述的工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件為組態(tài)王、WINCCo
[0010]本實用新型裝置用于礦井皮帶機系統(tǒng)中，可以在集控中心計算機上遠(yuǎn)程控制皮帶機的啟停操作，可以遠(yuǎn)程實時監(jiān)控到皮帶機的運行數(shù)據(jù)、故障報警狀態(tài)，發(fā)生故障時能夠遠(yuǎn)程進行皮帶機的急停操作和故障復(fù)位操作，對多條皮帶、多級皮帶實現(xiàn)集中監(jiān)管和統(tǒng)一調(diào)度，由于實現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作，皮帶機房可無人值守，不僅避免了人為誤操作帶來的安全隱患，還降低了人員成本。
【附圖說明】
[0011]附圖1是本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]下面參照附圖對本實用新型做進一步說明:
[0013]基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，由集控計算機、交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊、各皮帶機房PLC子站和保護開關(guān)組成。集控中心與各皮帶機房之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸介質(zhì)為光纖。其中，各皮帶機房的PLC子站是由CPU、輸入模塊、輸出模塊、通訊模塊構(gòu)成的一個整體，是控制皮帶機運行、停止及調(diào)速的核心，它一方面使用電纜將其輸入模塊與現(xiàn)場各保護開關(guān)相連(保護開關(guān)為行程開關(guān)，保護開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對，一直到皮帶下部的終點位置)，開關(guān)的動作狀態(tài)進入PLC形成皮帶的沿線保護，保護參與皮帶機的啟?？刂?、速度調(diào)節(jié)等；各皮帶機房的PLC子站使用網(wǎng)線連接至該皮帶機房的光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機房的光電轉(zhuǎn)換模塊B —端使用網(wǎng)線連接至PLC子站的通訊模塊，另一端使用光纖傳至地面集控中心與之對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換模塊A ;現(xiàn)場的多臺皮帶的PLC子站均采用上述網(wǎng)絡(luò)方式通過其光電轉(zhuǎn)換模塊B連接至集控中心的各光電轉(zhuǎn)換模塊A ;各光電轉(zhuǎn)換模塊A連接至交換機，交換機為每個PLC子站分配唯一的IP地址，并為集控中心計算機也分配唯一的IP地址，實現(xiàn)了各光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號與集控中心計算機的通訊；集控計算機安裝WINDOW操作系統(tǒng)并裝載工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件(組態(tài)王、WINCC)，工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件一方面對各臺皮帶機數(shù)據(jù)進行匯總、轉(zhuǎn)換、直觀地顯示在屏幕上，另一方面在屏幕上為每一臺皮帶都設(shè)置啟動、調(diào)速、停止、故障復(fù)位、急停的軟件按鈕，集控中心的管理人員只需要點擊集控計算機的鼠標(biāo)，就可以進行對應(yīng)皮帶的啟動、調(diào)速、停止、故障復(fù)位、急停操作，發(fā)出的操作信號經(jīng)由交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊A、光電轉(zhuǎn)換模塊B發(fā)送到各臺皮帶機房的PLC子站，由各PLC子站的通訊模塊接收該操作信號，最終通過其輸出模塊發(fā)出對皮帶機的操作指令。集控中心計算機與各臺皮帶機房PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，既讀取數(shù)據(jù)，也發(fā)送操作指令；同時，數(shù)據(jù)傳輸也是一一對應(yīng)的，通過分配給各PLC子站不同的IP地址，實現(xiàn)了集控中心計算機與各PLC子站的一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。
[0014]集控中心經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了對皮帶機的遠(yuǎn)程開啟、調(diào)速、停止、急停、復(fù)位等操作，另外考慮到現(xiàn)場維護的方便性(現(xiàn)場檢修時有時會使用就地操作功能)，系統(tǒng)還留有在皮帶機房就地操作的功能，集控中心遠(yuǎn)程操作和皮帶機房就地操作同時只能有一種操作方式投入，集控中心遠(yuǎn)程操作和皮帶機房就地操作之間的切換通過連接在皮帶機房PLC子站上的轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)(見附圖1)。
[0015]本實用新型技術(shù)解決了皮帶機控制只能現(xiàn)場控制、分散控制的問題，使皮帶機的控制實現(xiàn)了在集控中心的集中管理和控制，實現(xiàn)了皮帶機房無人值守，實現(xiàn)了多級皮帶的統(tǒng)一調(diào)度管理；系統(tǒng)可組成不同規(guī)模、不同功能的自動化控制系統(tǒng)，既可控制單條皮帶機，又可實現(xiàn)對由多條皮帶機組成的運輸系統(tǒng)的集中控制，靈活性高；當(dāng)皮帶機出現(xiàn)故障時處理故障的時間大大縮短。所以，本系統(tǒng)提高了礦井的安全性能和生產(chǎn)效率，達(dá)到了減人增效的目的。
【主權(quán)項】
1.基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，由裝載了工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件的集控計算機、交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊、皮帶機房PLC子站和保護開關(guān)組成；其中，集控計算機通過由交換機和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機房的PLC子站聯(lián)系，進行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機與PLC子站及集控計算機聯(lián)系，為其分配IP地址，實現(xiàn)各PLC子站及集控計算機之間的通訊聯(lián)系；在集控中心設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊A，皮帶機房PLC子站設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊B ;光電轉(zhuǎn)換模塊A的一端連接至集控中心的交換機，另一端連接至光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機房PLC子站是由PLC的CPU、輸入模塊、輸出模塊、通訊模塊構(gòu)成的一個整體，PLC子站的輸入模塊連接至其對應(yīng)的保護開關(guān)，將保護開關(guān)的動作信號采集，并從PLC子站上的通訊模塊發(fā)出，經(jīng)由上述的光電轉(zhuǎn)換模塊B、光電轉(zhuǎn)換模塊A、交換機發(fā)送給集控計算機，并執(zhí)行集控計算機發(fā)出的操作指令；集控計算機發(fā)出的操作指令經(jīng)由上述的交換機、光電轉(zhuǎn)換模塊A、光電轉(zhuǎn)換模塊B發(fā)送給PLC子站上的通訊模塊，PLC子站將該操作指令輸出到其輸出模塊來驅(qū)動皮帶機運行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊A通過網(wǎng)線連接至集控中心的交換機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊A通過光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機房的PLC子站聯(lián)系。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的皮帶機房的PLC子站有兩個以上；各皮帶機房的光電轉(zhuǎn)換模塊使用網(wǎng)線連接至其對應(yīng)的PLC子站。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的保護開關(guān)為行程開關(guān)，保護開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對，一直到皮帶下部的終點位置；所述的各保護開關(guān)通過電纜連接至皮帶機房PLC子站。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件為組態(tài)王、WINCCo
【專利摘要】基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機集中控制系統(tǒng)，其中，集控計算機通過由交換機和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機房的PLC子站聯(lián)系，進行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機與PLC子站及集控計算機聯(lián)系，為其分配IP地址；在集控中心設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊A，皮帶機房PLC子站設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊B；光電轉(zhuǎn)換模塊A的一端連接至集控中心的交換機，另一端連接至光電轉(zhuǎn)換模塊B；PLC子站的輸入模塊連接至其對應(yīng)的保護開關(guān)，將保護開關(guān)的動作信號采集，并從PLC子站上的通訊模塊發(fā)出給集控計算機，集控計算機發(fā)出的操作指令驅(qū)動皮帶機運行。
【IPC分類】B65G43/06, B65G43/02
【公開號】CN204872670
【申請?zhí)枴緾N201520468541
【發(fā)明人】呂蒙
【申請人】天津深藍(lán)電氣技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月26日