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三菱PLC在煤矿胶带运输机系统的应用

供稿:工控网 2007/2/8 9:03:00

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采用一种基于PLC的全矿井胶带运输机集中监控系统,该系统设置了现场控制站和一个控制主站,建立了CC-LINK通讯网络,实现了对胶带运输机系统设备的CRT集中监控,取得了提高生产效率、减少现场操作人员、提高安全性的良好效果。

  §1 前言煤矿胶带机集控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。为提高系统的可靠性和安全性,实施集中监控,实现系统的综合保护和集中监控,是十分必要的。集控系统与调度电话系统、工业电视系统一起,构成一个完整的操作、调度、监视网络,实现对整个系统的遥测、遥信、遥控。该系统可实现提高生产效率、降低事故率,减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。

  §2 集控系统的描述本系统采用全分布式控制结构。由井下控制站和综合操作台构成。综合操作中心位于地面中央控制室。系统采用日本菱电公司的 AnS和FX系列PLC,控制主站与控制分站之间采用菱电开放的网络总线结构CC-Link,控制分站与传感器之间采用距阵结构联接,控制主站与综合操作台的监控上位机之间通过CC-Link总线网络联接。控制分站负责现场设备的数据采集和控制,通过监控,可对整个系统的设备进行监视和集中控制。本系统是以菱电AnS和FX系列PLC作为主控元件,具有防潮、抗干扰能力强,现场易编程、易扩展,基本免维护,并能够实现软件控制化,自动检测系统故障等功能。系统采用多台PLC组成数据传输网络,达到不同的规模控制。完成一个系统内多条皮带全过程的监控、监测、连同地面指挥管理中心站,构成一个完善的监控系统。

  §3 网络系统考虑到煤矿的现场情况和控制距离,在地面控制中心设置控制主站,采用三菱的大中型PLC-AnS系列,网络选用开放的CC-Link总线,在控制距离大于1200米的两个控制站间要加中继器,在皮带机头设置控制设备分站。控制设备分站负责现场的信号采集与现场的实时控制。系统为实时监控网络结构,具备有完善的生产监控管理功能,对皮带运输主要环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录打印,对井下运输皮带系统进行远程集中监控,同时配合工业电视系统进行安全图像监视,以确保人员及设备的安全。监控网络实施后,操作员可在中控室终端上监视控制运输皮带生产过程,完成对运输皮带生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”,实现矿井运输皮带生产系统的综合自动化。

  1.实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况参数,可以采用图形、报表的形式显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。

  2.实时过程控制。分析采集的参数,各系统自动完成过程控制,或由操作员操作控制。

  3.历史数据查询。以上生产实时监测数据均可存贮于生产实时数据历史数据库中,可实现历史回显、历史趋势分析,及直方图、饼图等进行综合分析。

  4.设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时,生产监测及管理网络同步显示故障设备名称,并可实现语音报警、实时打印故障功能。服务器将该故障信息存入故障信息数据库,供以后统计分析。

  5.优化生产计划。在网络服务器中建立了综合历史数据库,定时将生产、经营等数据存入数据库中,制作计划、生产完成情况的趋势分析图表,为今后的生产计划提供参考;根据外运下达计划和设备实际状态、仓储煤量,合理安排生产计划、设备维修计划,以最大限度地减少对生产的影响。
§4操作员工作站根据监控子系统功能,在监控中心设置工作站,运输系统监控工作站它们的功能有:

  1.根据操作人员不同,设定不同的使用权限,各司其职;

  2.提供交互式全中文界面的操作平台,各子系统设备运行状态及参数直观动态显示;

  3.根据工艺流程及联锁关系实现各子系统的自动/手动/就地控制;

  4.实时设定各种运行、生产工艺参数;

  5.实时监视各子系统设备的运行参数及状态,同时将各参数数据贮存在硬盘上,将必要的数据上传至数据服务器;

  6.实时监视各子系统传感器的当前状态及参数;

  7.对各个设备及必要传感器的故障状态实时报警,报警方式为声光报警。并且打印实时报警,同时将报警数据贮存入数据服务器,便于统一管理,以便对报警信息进行事故分析;

  8.随时查询、打印实时趋势以及任意时间段的历史趋势;

  9.随时查询、打印任意时段历史数据报表。

  §5 工程师站工程师站除具有操作员工作站的一切功能外,还具有如下功能。

  1.根据工艺的调整在线修改控制器程序,以适应新工艺的需要;

  2.将监控系统中有关数据进行转换,进入全矿的信息管理系统中;

  3.设置彩色打印机,打印实时的彩色画面及彩色的趋势图;

  4.当某个子系统的操作员工作站发生故障时,可以马上通过设定操作人员权限,将工程师站转换成为该子系统的操作员工作站。

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