摘要：皮带机运输是煤矿原煤运输的主要运输工具，是煤矿运输系统的主要构成设备。一条采面形成后大多需要4、5条运输皮带机形成采面运输系统；掘进工作面的皮带机需用量更大。煤矿行业经常采用皮带机司机操作皮带机，占用大量工作人员，严重影响煤矿工作效率。论文针对皮带机人工操作影响煤矿工作效率问题，提出皮带集中控制原理，实现皮带机的自动化控制，将煤矿工人从皮带机操作中解放出来。
关键词：运输系统；皮带集控；PLC控制
矿井运输系统概况描述
一八九〇煤矿主运输系统由13条皮带、一套给煤机组成。皮带包括：上仓皮带、主斜井、1720、5#上运、16111-1#、16111-2#、16111-3#、16111-4#、5#上山皮带、15112-1皮带、1682石门皮带、三采区大巷-1皮带、三采区大巷-2皮带、三采区大巷-3皮带。
系统目前配置情况如下：
1、上仓皮带机头设置一套天津华宁的主控制器，用于控制上仓皮带。
2、在主斜井皮带机头设置一套天津华宁的主控制器，用于控制主斜井皮带。
3、在1720皮带机头单独设天津华宁控制器1台实现1720皮带和5#上运皮带的控制。
4、在15112-1皮带机头设置了一套天津华宁的主控制器，用于控制15112-1皮带和1682石门运输皮带。
5、16111-2#皮带机头配置了一台华宁控制器用于控制16111-1#、16111-2#、16111-3#、16111-4#四条皮带（后续扩展）。
6、三采区大巷-1#皮带机头配置一台华宁控制器来控制三采区大巷-1#、三采区大巷-2#、三采区大巷-3#、15112-1、1682石门五条皮带（后续扩展）。
1.1 设计方案
设计思路：
（1）、在上仓皮带机头、1720皮带机头、3采区大巷皮带机头、16111皮带机头的天津华宁主控制器旁边增加PLC控制系统各一套，共计4套，内置MODBUS通讯模块，用于和天津华宁的KTC-101主控制器进行通讯，读取皮带保护、沿线闭锁信息、皮带预警。
（2）、PLC控制柜内内置一定数量的模拟量和数字量模块，用来采集煤仓煤位、变频器参数等；同时实现对皮带系统高压配电柜主回路通/断，皮带启/停、就地/远程切换、给煤机启停/控制等。
（3）、增加料位计1台，实现煤仓煤位的实时监测。
（4）、通过PLC程序控制，实现主斜井、上仓皮带以及其它皮带的就地/远程的单条启停和一键式联锁启停功能。
（5）、完善主运输系统的视频监控部分，实现井下皮带机头、机尾的视频监控功能：在井下各皮带的机头、机尾增加相应的摄像头，实现井下主运输系统的全面监控。
控制架构：
注：1、其中红色连接部分为新增加控制部分（PLC硬接线）。
2、黑色为原控制系统走线方式。
1.2 系统功能
通过上述改造，可以在调度中心实现远程操作控制皮带单开单停；主煤流皮带、给煤机联启联停；保护动作下的急停。各条皮带相关数据（电机电流、速度、保护动作）的实时显示、历史存储，相应报表的统计输出，各种报警的提示、储存。同时将这些数据送到矿调度室，实现信息的共享，以及相关数据的WEB发布。
1、显示功能
?工况图显示
?工况图动态显示整个系统所有胶带机、给煤机、转载胶带运行的工况，以及主要保护有关参数信息。
反映整个皮带运输系统的工艺流程、能清楚的观察到各个皮带的运行情况以及皮带间的闭锁关系与运行顺序。若哪条皮带运行，则界面中对应的皮带轮将运转，皮带上有煤流模拟动态显示，较为真实地模拟现场皮带的运行情况。
反映出皮带的运行方式，便于远程操作。具有一定操作权限的人员进入操作界面后，可进行远程集控操作。
禁启指示.若皮带出现故障后即使故障排除，还必须操作“皮带机电控”面板的解锁按钮解除，才能再次开车；否则启车无效（无论为集控起车还是单台起车）。若故障后没有解锁则左上角的“禁起”等亮。
?信息图显示
集中显示各个皮带机所配的传感器及数量，便于了解每台皮带机的硬件配置情况。具有一定操作权限的人员进入该界面后可以对传感器及数量进行设置。
实时显示胶带机、给煤机开/停状态和煤仓煤位高度。如胶带机开停状态、检修状态及运行速度，拖动电机电压、电流、开机时间、停机时间等参数。
?故障及保护显示
??同时实时显示胶带机和各种保护传感器的工作状态，显示胶带机的故障类型，分站之间通信是否异常。
?历史查询
??电机电流、电机温度、带速、产量和瞬时流量历史趋势图查看、相关数据报表显示和历史数据查询。
2、控制功能
为了满足日常运行、检修、故障处理等需要，具备三种控制模式：就地、远程和自动。操作人员可采用不同方式控制各条胶带机的启动和停止。
（1）、 地面集中控制
通过PLC控制柜的改造，结合皮带语音、视频信息来实现一体化平台的远程集控；在这种方式下，操作人员可在地面控制中心实现皮带单机和皮带联锁启动。
远程单机启停：可以根据实际情况在监控平台，通过鼠标点击相应皮带启停按钮进行操作。
（2）、人工就地控制
?华宁控制器原控制信号（启动、停止、急停、复位）通过硬接线方式进入PLC控制系统，通过操作台就地控制皮带启停。
（3）、控制方式变换
控制权限切换通过操作转换开关来实现现场操作台、现场华宁控制器与远程（PLC）控制；使得三种控制方式互为备用、互相闭锁，提高系统的
论文作者:尤瑞杰,许文超
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/5
标签：皮带论文; 机头论文; 采区论文; 操作论文; 系统论文; 煤矿论文; 天津论文; 《防护工程》2019年第2期论文;