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摘要：近些年，伴隨著帶式輸送機(jī)的不斷發(fā)展，其逐漸趨于完善性。在社會經(jīng)濟(jì)水平提升的背景下，有關(guān)于機(jī)械制造、冶金技術(shù)和化工技術(shù)等均得到了一定程度的創(chuàng)新以及改進(jìn)，因此，在應(yīng)用帶式運(yùn)輸機(jī)期間也面臨著有關(guān)的改變，此種變化延伸到了各項企業(yè)中。在物料輸送系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用帶式輸送機(jī)有著極高的作用，該種類型的輸送機(jī)除了自動化效果良好之外，而且性能極高，基于此種優(yōu)勢，所以被普遍應(yīng)用到了各項行業(yè)內(nèi)。在文章中，重點分析和探討了煤礦帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：煤礦帶式輸送機(jī)；集中控制系統(tǒng)；設(shè)計；應(yīng)用

當(dāng)前階段，要想確保帶式輸送機(jī)和綜采工作面規(guī)模擴(kuò)大要求相符合，當(dāng)設(shè)計驅(qū)動電機(jī)的過程中，均有著非常大的設(shè)計余量，不過從實際生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，因為采煤機(jī)截割功率失去了平衡性，同時無法確保帶式輸送機(jī)煤炭運(yùn)輸量是恒定值，因此生產(chǎn)工作中普遍存在著帶式輸送機(jī)自身運(yùn)輸量小于額定運(yùn)輸量的現(xiàn)象，導(dǎo)致驅(qū)動電機(jī)功率下降，電能消耗較多，不利于提升經(jīng)濟(jì)效益。所以，目前企業(yè)面臨的首要問題便是采取合理方式降低帶式輸送機(jī)運(yùn)行期間消耗量過多現(xiàn)象。

1工程案例

本文以某項煤礦案例為主，該項煤礦屬于生產(chǎn)力大約是300萬t的煤礦，其中，應(yīng)用的皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)械長度大約是2000m，結(jié)合400kW的主機(jī)電實施驅(qū)動操作，將運(yùn)輸能力控制在合理范圍中?？墒菑脑擁椕旱V中帶式輸送機(jī)實際運(yùn)行現(xiàn)狀來看，還有著較多的問題，比如自動化性能沒有體現(xiàn)出來，水平較低，系統(tǒng)控制效果不佳，面臨著空載運(yùn)行現(xiàn)象?；诖?，必須應(yīng)用新型的帶式輸送機(jī)達(dá)到自動化集中控制的目的，促使作業(yè)安全開展。

2煤礦帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)勢體現(xiàn)

帶式輸送機(jī)的安全穩(wěn)定性是促使煤礦高效率運(yùn)行的一項主要依據(jù)，其中，我國對于煤礦帶式輸送機(jī)要求的保護(hù)措施包含了多方面，分別是防滑保護(hù)、對煤保護(hù)、防跑偏設(shè)置以及溫度和煙霧保護(hù)等，而從數(shù)據(jù)交換以及語音互聯(lián)等多方面，有待進(jìn)一步研究。雖然我國帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置實現(xiàn)了煤礦安全中心規(guī)定的堆煤、跑偏以及急停等保護(hù)裝置，可是從實際作業(yè)現(xiàn)狀來看，礦井內(nèi)的多條帶式輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)處于獨立運(yùn)行的狀態(tài)，這些系統(tǒng)無數(shù)據(jù)交換，同時也沒有實現(xiàn)語音通信，地面調(diào)度室無法進(jìn)一步掌握到帶式輸送機(jī)實際運(yùn)行狀態(tài)，基于此，要想進(jìn)一步提升煤礦自動化生產(chǎn)效率，減少成本輸出，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，和礦井生產(chǎn)中自動化要求相符合，相關(guān)企業(yè)研究了一種新型的語音通信功能帶式輸送機(jī)集控系統(tǒng)，該種類型的系統(tǒng)有利于交換數(shù)據(jù)，在滿足基本需求的基礎(chǔ)上提升煤礦生產(chǎn)自動化水平。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計。煤礦帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為環(huán)形，采取光纖和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)內(nèi)部相互連接到一起，然后落實于中央集控室內(nèi)部中，此種類型的結(jié)構(gòu)有利于增強(qiáng)通訊環(huán)節(jié)的規(guī)范性，使其越來越安全。其中，中央集控室、可視化系統(tǒng)以及井下交換機(jī)和控制器等相互組合形成了煤礦帶式輸送機(jī)，其在應(yīng)用期間產(chǎn)生的效果極高。

2.2系統(tǒng)功能。2.2.1安全回路。在煤礦帶式輸送機(jī)總線內(nèi)部運(yùn)行期間，應(yīng)用新型的安全回路形式產(chǎn)生的作用非常高，此種類型的微控制器有著獨立性特征，和安全回路相互結(jié)合到一起，處于12V電壓中將會形成一項準(zhǔn)確地頻率信號，如此一來，在未來運(yùn)行環(huán)節(jié)中，帶式輸送機(jī)能夠接受和急停開關(guān)有關(guān)的信號，同時全部的數(shù)據(jù)線路還可以引進(jìn)相同電纜中，在提升安裝和維護(hù)效率的基礎(chǔ)上確保質(zhì)量。2.2.2語音對講。在煤礦帶式輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行期間，可以應(yīng)用語音對講系統(tǒng)，每間隔100m左右便設(shè)置一項語音對講設(shè)施，為人們聯(lián)系提供良好的便利。需要明確注意到的一方面是，可以把設(shè)備內(nèi)包含的信號連接到主要控制器內(nèi)部，確保語音傳輸?shù)娇刂破髦械娜魏我粋€位置，以此在集控中心內(nèi)將語音播放效果體現(xiàn)出來。（1）從目前運(yùn)輸線語音通話設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀來看，可以將辦公固定IP電話和生產(chǎn)調(diào)度IP電話中的有線通信語音系統(tǒng)相互結(jié)合到一起，將錄音、強(qiáng)拆和全呼以及組呼等調(diào)度功能體現(xiàn)出來，提升通信資源利用率，確保通信的流暢性。利用大屏幕觸摸屏以及圖形化方式將終端設(shè)備類型以及通信狀態(tài)體現(xiàn)出來。（2）根據(jù)調(diào)度室IP電話以及沿線任意電話進(jìn)行撥號，系統(tǒng)直接與調(diào)度電話系統(tǒng)相互連接，實現(xiàn)就近廣播。對于相關(guān)管理人員來講，只需要處于辦公中采取計算機(jī)技術(shù)和井下進(jìn)行對話即可，如此一來，除了能夠?qū)φ{(diào)度人員通知流程進(jìn)行改善和優(yōu)化以外，還可以省略傳達(dá)時間。（3）可以構(gòu)建新型的多媒體調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)可以支持?jǐn)U張廣播功能，調(diào)度臺能夠?qū)U(kuò)聲終端設(shè)備進(jìn)行單播方式，或者是借助調(diào)度機(jī)系統(tǒng)對著各項小組喊話，選取語音文件加以廣播。2.2.3集中控制功能。在構(gòu)建集中控制自動化系統(tǒng)期間，主要是基于工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)使用千兆工業(yè)環(huán)形以太網(wǎng)，將三層千兆核心交換機(jī)設(shè)置到集控中心中，組合形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以此達(dá)到地面生產(chǎn)系統(tǒng)和監(jiān)督系統(tǒng)就近接入的目的。同時在井下還可以設(shè)置以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，布置一個主環(huán)網(wǎng)以及多項子環(huán)網(wǎng)，落實到井下各項系統(tǒng)內(nèi)。礦井地面和井下的前兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)和集控中心核心交換機(jī)相互連接到一起，組合成冗余千兆主干環(huán)形網(wǎng)。完成系統(tǒng)構(gòu)建工作以后，能夠符合全礦井各項分散的控制單元聯(lián)網(wǎng)要求，對于分散類型的子系統(tǒng)來講，包含了兩種方式，分別是集中和分布兩種，調(diào)度指揮中心對礦井各項控制層設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一指揮，為礦井管理系統(tǒng)提供準(zhǔn)確地數(shù)據(jù)，以此綜合性控制礦井管控一體化。2.2.4系統(tǒng)相互融合以及聯(lián)網(wǎng)操作。當(dāng)前階段，在設(shè)計系統(tǒng)的過程中，必須和多系統(tǒng)合成單一系統(tǒng)基本要求相一致。應(yīng)用期間，與辦公電話系統(tǒng)、工業(yè)對講系統(tǒng)以及無線通信系統(tǒng)等進(jìn)行并網(wǎng)，組合成標(biāo)準(zhǔn)且完善的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品。而且地面調(diào)度系統(tǒng)能夠和某項區(qū)域單獨進(jìn)行通話，把相關(guān)調(diào)度指標(biāo)反饋給井下區(qū)域人員，使其了解到實際情況。該種類型的系統(tǒng)有利于局域網(wǎng)多項用戶同時進(jìn)行登錄，權(quán)限用戶在網(wǎng)上進(jìn)行登錄以后，能夠?qū)ιa(chǎn)、管理數(shù)據(jù)圖形和圖像信息等進(jìn)行動態(tài)的瀏覽，對監(jiān)控子系統(tǒng)內(nèi)的控制設(shè)備發(fā)動權(quán)限允許的操作，獲得控制操作響應(yīng)，實現(xiàn)異地維護(hù)目的。當(dāng)設(shè)備以及相關(guān)線路發(fā)生故障問題以后，能夠馬上修復(fù)處理，為后期生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。2.2.5底層本機(jī)控制。底層本機(jī)控制一般表現(xiàn)為在煤礦井下帶式輸送機(jī)以及工作面運(yùn)行期間，對相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，該項方式是集控制、檢測、保護(hù)以及通話為一體的控制系統(tǒng)。（1）系統(tǒng)能夠提供的保護(hù)涉及到煤礦安全準(zhǔn)則中的輸送帶跑偏保護(hù)、速度檢驗、超速保護(hù)、沿線急停閉鎖、煙霧保護(hù)以及電動機(jī)溫度保護(hù)等，同時系統(tǒng)還留有煤倉高低煤位檢測傳感器的相關(guān)接口，可以動態(tài)性檢驗煤倉中的煤量。在系統(tǒng)主機(jī)中，包含了多項開關(guān)量輸出和模擬量輸入，沿線還能夠和智能輸出輸入相互連接到一起，處于沿線中任意位置進(jìn)行連接，便于控制相關(guān)信號。（2）在系統(tǒng)運(yùn)行期間，應(yīng)用工業(yè)嵌入式計算機(jī)控制和現(xiàn)場CAN總線技術(shù)，將集中和分布式控制整合到一起，同時應(yīng)用一臺控制器可以達(dá)到控制多條帶式輸送機(jī)的目的?？茖W(xué)合理的應(yīng)用帶式輸送機(jī)有利于減少設(shè)備成本輸出，留出充足的井下安裝空間，從一定程度上緩解安裝設(shè)備的勞動壓力。（3）主控器一般是應(yīng)用液晶顯示屏，將設(shè)備各項狀態(tài)以彩色圖形和漢字形式等清楚的體現(xiàn)出來，同時還可以明確參數(shù)和故障的具體位置，可以為作業(yè)人員操作以及監(jiān)控信息提供便利。系統(tǒng)密封程度也是極高的，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，有利于提升防水和防潮效果，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性，操作起來十分簡單。

2.3優(yōu)勢體現(xiàn)。該系統(tǒng)能實現(xiàn)對井下多條帶式輸送機(jī)的集中控制，實現(xiàn)井下各帶式輸送機(jī)之間的語音通信，調(diào)度室與井下各輸送帶保護(hù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信和語音通信。通過探究表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能達(dá)到減員增效、降低成本的效果。2.3.1改善使用功能煤礦帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)有利于減少操作期間人員數(shù)量，強(qiáng)化系統(tǒng)的邏輯效果，雖然使用期間發(fā)生了逆煤流現(xiàn)象，不過煤礦帶式輸送機(jī)也可以得到良好應(yīng)用。當(dāng)順煤流現(xiàn)象發(fā)生以后，系統(tǒng)應(yīng)用期間將會主動停止，而且煤礦帶式輸送可以降低工作壓力，達(dá)到減員增效的目的，形成一體化局面。人機(jī)界面有著豐富性和多樣化特征，運(yùn)用期間動態(tài)性能也會體現(xiàn)出來，同時在規(guī)定時間內(nèi)高效率處理數(shù)據(jù)。2.3.2保護(hù)功能極為完善在應(yīng)用帶式輸送機(jī)期間，出現(xiàn)帶速、打滑以及跑偏現(xiàn)象的概率較低，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)象制定出完善的保護(hù)對策，當(dāng)系統(tǒng)操作期間發(fā)生了異常問題以后，需要快速了解到產(chǎn)生故障的原因以及故障性質(zhì)，發(fā)出準(zhǔn)確的報警信號，以此實現(xiàn)帶式輸送機(jī)高效率運(yùn)行的目的。2.3.3靈活性極強(qiáng)在應(yīng)用帶式輸送機(jī)期間，產(chǎn)生的靈活性非常高，這是因為運(yùn)輸煤礦期間經(jīng)常受到不良因素的影響，所以必須將帶式輸送機(jī)的靈活性體現(xiàn)出來，為后期工作提供便利。2.3.4能夠降低安全隱患出現(xiàn)概率集中控制系統(tǒng)中傳感器集成數(shù)據(jù)采集器，能夠全面檢測傳感器的工作情況，實施故障預(yù)警，明確故障基本位置，縮減故障處理時間和期限。而且還可以動態(tài)性的對各項輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)督以及控制，快速了解到輸送機(jī)工作狀態(tài)，將安全隱患徹底消除，為后期類似事故積累經(jīng)驗。當(dāng)皮帶出現(xiàn)了跑偏現(xiàn)象可是又無法發(fā)現(xiàn)事故位置的情況下，當(dāng)故障點經(jīng)常出現(xiàn)告警并閉鎖系統(tǒng)的時候，將會導(dǎo)致皮帶機(jī)停機(jī)，所以為了防止影響到工作開展，系統(tǒng)可以采取屏蔽傳感器方式保持皮帶機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)避安全隱患的發(fā)生。

3Modbus通信協(xié)議

現(xiàn)階段，在工業(yè)化控制環(huán)節(jié)中逐漸應(yīng)用了Modbus通信協(xié)議，該項協(xié)議經(jīng)過不斷發(fā)展，逐漸成為了行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)。對于煤礦帶式輸送機(jī)來講，一旦無法使用Promos總線將相關(guān)問題徹底解決的話，那么可以應(yīng)用Modbus通信協(xié)議解決存在的各項問題?，F(xiàn)階段，Modbus串行鏈路協(xié)議屬于基本的站點，同時還包含了多項從站，假設(shè)從站內(nèi)沒有獲得主站方面提出的要求，是無法高效率傳輸各項數(shù)據(jù)的。所以，科學(xué)合理的應(yīng)用通信協(xié)議，即便是處于較長距離的情況下，也可以達(dá)到通信目的。從中來看，在煤礦帶式輸送控制系統(tǒng)中應(yīng)用Modbus通信協(xié)議的程度極高。

4煤礦帶式輸送機(jī)中包含的技術(shù)設(shè)備

4.1精密減速器。在煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)行期間，精密減速器得到了良好的應(yīng)用，其可以有效的啟動以及關(guān)閉機(jī)器，此種類型的精密減速器除了剛度效果強(qiáng)之外，同時運(yùn)行期間不會產(chǎn)生較大程度的噪音。在操作環(huán)節(jié)中，可以應(yīng)用精密減速器了解到各項運(yùn)行狀態(tài)，集啟動、停止、緩沖和加速為一體，從而確保煤礦帶式輸送機(jī)被控制在最佳范圍中。

4.2應(yīng)用盤型制動器。對于煤礦帶式輸送機(jī)內(nèi)應(yīng)用的盤型制動器來講，是一項新型的制動器，在應(yīng)用期間除了慣性非常小之外，同時還有利于高效率調(diào)整，而且應(yīng)用盤型制動器期間穩(wěn)定性極高，呈現(xiàn)出來的優(yōu)勢良好。

5結(jié)束語

從以上論述來看，當(dāng)對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范性設(shè)計期間，必須綜合性考慮多項要點，遵循基本的原則，將設(shè)計功能和系統(tǒng)運(yùn)行效果全面體現(xiàn)出來，以此提升帶式輸送機(jī)控制效率，確保煤礦帶式輸送機(jī)得到合理應(yīng)用。

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作者:劉劍 單位:云南曲靖富源縣能源局十八連山能源分局