基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(jī)集中控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井皮帶機(jī)是從井下向地面運(yùn)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(zhǎng)度的限制，一般物料從井底需經(jīng)過多條皮帶逐級(jí)運(yùn)送方能到達(dá)地面。皮帶是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，因此礦山企業(yè)為每一臺(tái)皮帶機(jī)都配一套電控系統(tǒng)，來控制皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、調(diào)速等，該電控系統(tǒng)安裝在皮帶運(yùn)輸線路的最上部的皮帶機(jī)房，即皮帶驅(qū)動(dòng)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(jí)皮帶的交接處)，驅(qū)動(dòng)皮帶電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，礦山企業(yè)的皮帶機(jī)電控系統(tǒng)都是通過操作人員在皮帶機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)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(jī)房工作崗位，而且要長(zhǎng)期處于井下惡劣的環(huán)境下工作，并且每臺(tái)皮帶機(jī)機(jī)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(jī)運(yùn)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(hù)人員也需要從地面筑基下井檢查，直到現(xiàn)場(chǎng)方能檢修，從而耽誤了時(shí)間，也因不能夠在故障發(fā)生的第一時(shí)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(jí)運(yùn)送的皮帶系統(tǒng)，如果一臺(tái)皮帶機(jī)出現(xiàn)問題停機(jī)，其下方的所有皮帶機(jī)必須都停機(jī)，否則下方的皮帶如果運(yùn)行將會(huì)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(shí)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(jī)電控系統(tǒng)，存在著操作方式落后，人員成本高，維護(hù)保養(yǎng)不便，管理分散等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)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(jī)集中控制系統(tǒng)。
[0004]基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機(jī)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(jì)算機(jī)、交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換模塊、皮帶機(jī)房PLC子站和保護(hù)開關(guān)組成；其中，集控計(jì)算機(jī)通過由交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機(jī)房的PLC子站聯(lián)系，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機(jī)與PLC子站及集控計(jì)算機(jī)聯(lián)系，為其分配IP地址，實(shí)現(xiàn)各PLC子站及集控計(jì)算機(jī)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(jī)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(jī)，另一端連接至光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機(jī)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(gè)整體，PLC子站的輸入模塊連接至其對(duì)應(yīng)的保護(hù)開關(guān)，將保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)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(jī)發(fā)送給集控計(jì)算機(jī)，并執(zhí)行集控計(jì)算機(jī)發(fā)出的操作指令；集控計(jì)算機(jī)發(fā)出的操作指令經(jīng)由上述的交換機(jī)、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(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)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(jī)。
[0006]所述的光電轉(zhuǎn)換模塊A通過光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機(jī)房的PLC子站聯(lián)系。
[0007]所述的皮帶機(jī)房的PLC子站由兩個(gè)以上；各皮帶機(jī)房的光電轉(zhuǎn)換模塊使用網(wǎng)線連接至其對(duì)應(yīng)的PLC子站。
[0008]所述的保護(hù)開關(guān)為行程開關(guān)，保護(hù)開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對(duì)，一直到皮帶下部的終點(diǎn)位置。各保護(hù)開關(guān)通過電纜連接至皮帶機(jī)房PLC子站，集中構(gòu)成皮帶機(jī)沿線的保護(hù)。
[0009]所述的工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件為組態(tài)王、WINCCo
[0010]本實(shí)用新型裝置用于礦井皮帶機(jī)系統(tǒng)中，可以在集控中心計(jì)算機(jī)上遠(yuǎn)程控制皮帶機(jī)的啟停操作，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控到皮帶機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障報(bào)警狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行皮帶機(jī)的急停操作和故障復(fù)位操作，對(duì)多條皮帶、多級(jí)皮帶實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)管和統(tǒng)一調(diào)度，由于實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作，皮帶機(jī)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(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0013]基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)，由集控計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換模塊、各皮帶機(jī)房PLC子站和保護(hù)開關(guān)組成。集控中心與各皮帶機(jī)房之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸介質(zhì)為光纖。其中，各皮帶機(jī)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(gè)整體，是控制皮帶機(jī)運(yùn)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(chǎng)各保護(hù)開關(guān)相連(保護(hù)開關(guān)為行程開關(guān)，保護(hù)開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對(duì)，一直到皮帶下部的終點(diǎn)位置)，開關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)入PLC形成皮帶的沿線保護(hù)，保護(hù)參與皮帶機(jī)的啟停控制、速度調(diào)節(jié)等；各皮帶機(jī)房的PLC子站使用網(wǎng)線連接至該皮帶機(jī)房的光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機(jī)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(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換模塊A ;現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)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(jī)，交換機(jī)為每個(gè)PLC子站分配唯一的IP地址，并為集控中心計(jì)算機(jī)也分配唯一的IP地址，實(shí)現(xiàn)了各光電轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)與集控中心計(jì)算機(jī)的通訊；集控計(jì)算機(jī)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(duì)各臺(tái)皮帶機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)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(tái)皮帶都設(shè)置啟動(dòng)、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(diǎn)擊集控計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)，就可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)皮帶的啟動(dòng)、調(diào)速、停止、故障復(fù)位、急停操作，發(fā)出的操作信號(hào)經(jīng)由交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換模塊A、光電轉(zhuǎn)換模塊B發(fā)送到各臺(tái)皮帶機(jī)房的PLC子站，由各PLC子站的通訊模塊接收該操作信號(hào)，最終通過其輸出模塊發(fā)出對(duì)皮帶機(jī)的操作指令。集控中心計(jì)算機(jī)與各臺(tái)皮帶機(jī)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(shí)，數(shù)據(jù)傳輸也是一一對(duì)應(yīng)的，通過分配給各PLC子站不同的IP地址，實(shí)現(xiàn)了集控中心計(jì)算機(jī)與各PLC子站的一一對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。
[0014]集控中心經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮帶機(jī)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(chǎng)維護(hù)的方便性(現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)有時(shí)會(huì)使用就地操作功能)，系統(tǒng)還留有在皮帶機(jī)房就地操作的功能，集控中心遠(yuǎn)程操作和皮帶機(jī)房就地操作同時(shí)只能有一種操作方式投入，集控中心遠(yuǎn)程操作和皮帶機(jī)房就地操作之間的切換通過連接在皮帶機(jī)房PLC子站上的轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)(見附圖1)。
[0015]本實(shí)用新型技術(shù)解決了皮帶機(jī)控制只能現(xiàn)場(chǎng)控制、分散控制的問題，使皮帶機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)了在集控中心的集中管理和控制，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)房無人值守，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)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(dòng)化控制系統(tǒng)，既可控制單條皮帶機(jī)，又可實(shí)現(xiàn)對(duì)由多條皮帶機(jī)組成的運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制，靈活性高；當(dāng)皮帶機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)處理故障的時(shí)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(xiàng)】
1.基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦井皮帶機(jī)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(jì)算機(jī)、交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換模塊、皮帶機(jī)房PLC子站和保護(hù)開關(guān)組成；其中，集控計(jì)算機(jī)通過由交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機(jī)房的PLC子站聯(lián)系，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機(jī)與PLC子站及集控計(jì)算機(jī)聯(lián)系，為其分配IP地址，實(shí)現(xiàn)各PLC子站及集控計(jì)算機(jī)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(jī)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(jī)，另一端連接至光電轉(zhuǎn)換模塊B ;皮帶機(jī)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(gè)整體，PLC子站的輸入模塊連接至其對(duì)應(yīng)的保護(hù)開關(guān)，將保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)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(jī)發(fā)送給集控計(jì)算機(jī)，并執(zhí)行集控計(jì)算機(jī)發(fā)出的操作指令；集控計(jì)算機(jī)發(fā)出的操作指令經(jīng)由上述的交換機(jī)、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(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)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(jī)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(jī)。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(jī)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(jī)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(jī)集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的皮帶機(jī)房的PLC子站有兩個(gè)以上；各皮帶機(jī)房的光電轉(zhuǎn)換模塊使用網(wǎng)線連接至其對(duì)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(jī)集中控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的保護(hù)開關(guān)為行程開關(guān)，保護(hù)開關(guān)從皮帶上部的起始位置開始，每隔50米設(shè)置一對(duì)，一直到皮帶下部的終點(diǎn)位置；所述的各保護(hù)開關(guān)通過電纜連接至皮帶機(jī)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(jī)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(jī)集中控制系統(tǒng)，其中，集控計(jì)算機(jī)通過由交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換模塊搭建的光纖網(wǎng)絡(luò)與皮帶機(jī)房的PLC子站聯(lián)系，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)視和操作；交換機(jī)與PLC子站及集控計(jì)算機(jī)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(jī)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(jī)，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(duì)應(yīng)的保護(hù)開關(guān)，將保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)采集，并從PLC子站上的通訊模塊發(fā)出給集控計(jì)算機(jī)，集控計(jì)算機(jī)發(fā)出的操作指令驅(qū)動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)行。
【IPC分類】B65G43/06, B65G43/02
【公開號(hào)】CN204872670
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520468541
【發(fā)明人】呂蒙
【申請(qǐng)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(qǐng)日】2015年6月26日