基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于集控技术领域，特别是基于网络技术的矿井皮带机集中控制领域。
【背景技术】
[0002]矿井皮带机是从井下向地面运送煤炭、矿石等物料的设备，由于井底距离地面有几百米甚至上千米深，受皮带长度的限制，一般物料从井底需经过多条皮带逐级运送方能到达地面。皮带是由电机驱动的，因此矿山企业为每一台皮带机都配一套电控系统，来控制皮带机驱动电机的启动、停止、调速等，该电控系统安装在皮带运输线路的最上部的皮带机房，即皮带驱动滚筒的位置附近(地面的皮带一般在地面位置，井下的皮带一般在其与上一级皮带的交接处)，驱动皮带电机运转。目前，矿山企业的皮带机电控系统都是通过操作人员在皮带机房现场对皮带机进行启停、调速等操作和控制，特别是井下的皮带，操作人员每次上班都需要从地面到位于地面以下几百米处的皮带机房工作岗位，而且要长期处于井下恶劣的环境下工作，并且每台皮带机机房每班必须配置至少一名操作工，三班轮流操作，人员成本高；特别是，一旦皮带机运行停顿，操作人员无法判断是哪一段出现是什么问题，维护人员也需要从地面筑基下井检查，直到现场方能检修，从而耽误了时间，也因不能够在故障发生的第一时间作出分析判断，怀疑某处有问题后如需特殊工具或配件，可能需要再次回到地面去拿，给故障处理带来了很大的不便。另外，多级运送的皮带系统，如果一台皮带机出现问题停机，其下方的所有皮带机必须都停机，否则下方的皮带如果运行将会把煤堆在上部停止的皮带的局部位置，引起皮带局部堆矿过载；严重时导致皮带托槽、撕裂等重大事故。总之，现有技术的皮带机电控系统，存在着操作方式落后，人员成本高，维护保养不便，管理分散等缺点。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统。
[0004]基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，由装载了工业组态监控软件的集控计算机、交换机、光电转换模块、皮带机房PLC子站和保护开关组成；其中，集控计算机通过由交换机和光电转换模块搭建的光纤网络与皮带机房的PLC子站联系，进行远程集中监视和操作；交换机与PLC子站及集控计算机联系，为其分配IP地址，实现各PLC子站及集控计算机之间的通讯联系；在集控中心设置光电转换模块A，皮带机房PLC子站设置光电转换模块B ;光电转换模块A的一端连接至集控中心的交换机，另一端连接至光电转换模块B ;皮带机房PLC子站是由PLC的CPU、输入模块、输出模块、通讯模块构成的一个整体，PLC子站的输入模块连接至其对应的保护开关，将保护开关的动作信号采集，并从PLC子站上的通讯模块发出，经由上述的光电转换模块B、光电转换模块A、交换机发送给集控计算机，并执行集控计算机发出的操作指令；集控计算机发出的操作指令经由上述的交换机、光电转换模块A、光电转换模块B发送给PLC子站上的通讯模块，PLC子站将该操作指令输出到其输出模块来驱动皮带机运行。
[0005]所述的光电转换模块A通过网线连接至集控中心的交换机。
[0006]所述的光电转换模块A通过光纤网络与皮带机房的PLC子站联系。
[0007]所述的皮带机房的PLC子站由两个以上；各皮带机房的光电转换模块使用网线连接至其对应的PLC子站。
[0008]所述的保护开关为行程开关，保护开关从皮带上部的起始位置开始，每隔50米设置一对，一直到皮带下部的终点位置。各保护开关通过电缆连接至皮带机房PLC子站，集中构成皮带机沿线的保护。
[0009]所述的工业组态监控软件为组态王、WINCCo
[0010]本实用新型装置用于矿井皮带机系统中，可以在集控中心计算机上远程控制皮带机的启停操作，可以远程实时监控到皮带机的运行数据、故障报警状态，发生故障时能够远程进行皮带机的急停操作和故障复位操作，对多条皮带、多级皮带实现集中监管和统一调度，由于实现了远程操作，皮带机房可无人值守，不仅避免了人为误操作带来的安全隐患，还降低了人员成本。
【附图说明】
[0011]附图1是本实用新型系统结构图。
【具体实施方式】
[0012]下面参照附图对本实用新型做进一步说明:
[0013]基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，由集控计算机、交换机、光电转换模块、各皮带机房PLC子站和保护开关组成。集控中心与各皮带机房之间采用工业以太网进行数据传输，传输介质为光纤。其中，各皮带机房的PLC子站是由CPU、输入模块、输出模块、通讯模块构成的一个整体，是控制皮带机运行、停止及调速的核心，它一方面使用电缆将其输入模块与现场各保护开关相连(保护开关为行程开关，保护开关从皮带上部的起始位置开始，每隔50米设置一对，一直到皮带下部的终点位置)，开关的动作状态进入PLC形成皮带的沿线保护，保护参与皮带机的启停控制、速度调节等；各皮带机房的PLC子站使用网线连接至该皮带机房的光电转换模块B ;皮带机房的光电转换模块B —端使用网线连接至PLC子站的通讯模块，另一端使用光纤传至地面集控中心与之对应的光电转换模块A ;现场的多台皮带的PLC子站均采用上述网络方式通过其光电转换模块B连接至集控中心的各光电转换模块A ;各光电转换模块A连接至交换机，交换机为每个PLC子站分配唯一的IP地址，并为集控中心计算机也分配唯一的IP地址，实现了各光电转换模块传输的网络信号与集控中心计算机的通讯；集控计算机安装WINDOW操作系统并装载工业组态监控软件(组态王、WINCC)，工业组态监控软件一方面对各台皮带机数据进行汇总、转换、直观地显示在屏幕上，另一方面在屏幕上为每一台皮带都设置启动、调速、停止、故障复位、急停的软件按钮，集控中心的管理人员只需要点击集控计算机的鼠标，就可以进行对应皮带的启动、调速、停止、故障复位、急停操作，发出的操作信号经由交换机、光电转换模块A、光电转换模块B发送到各台皮带机房的PLC子站，由各PLC子站的通讯模块接收该操作信号，最终通过其输出模块发出对皮带机的操作指令。集控中心计算机与各台皮带机房PLC之间的数据传输是双向的，既读取数据，也发送操作指令；同时，数据传输也是一一对应的，通过分配给各PLC子站不同的IP地址，实现了集控中心计算机与各PLC子站的一一对应的网络。
[0014]集控中心经由网络实现了对皮带机的远程开启、调速、停止、急停、复位等操作，另外考虑到现场维护的方便性(现场检修时有时会使用就地操作功能)，系统还留有在皮带机房就地操作的功能，集控中心远程操作和皮带机房就地操作同时只能有一种操作方式投入，集控中心远程操作和皮带机房就地操作之间的切换通过连接在皮带机房PLC子站上的转换开关实现(见附图1)。
[0015]本实用新型技术解决了皮带机控制只能现场控制、分散控制的问题，使皮带机的控制实现了在集控中心的集中管理和控制，实现了皮带机房无人值守，实现了多级皮带的统一调度管理；系统可组成不同规模、不同功能的自动化控制系统，既可控制单条皮带机，又可实现对由多条皮带机组成的运输系统的集中控制，灵活性高；当皮带机出现故障时处理故障的时间大大缩短。所以，本系统提高了矿井的安全性能和生产效率，达到了减人增效的目的。
【主权项】
1.基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，由装载了工业组态监控软件的集控计算机、交换机、光电转换模块、皮带机房PLC子站和保护开关组成；其中，集控计算机通过由交换机和光电转换模块搭建的光纤网络与皮带机房的PLC子站联系，进行远程集中监视和操作；交换机与PLC子站及集控计算机联系，为其分配IP地址，实现各PLC子站及集控计算机之间的通讯联系；在集控中心设置光电转换模块A，皮带机房PLC子站设置光电转换模块B ;光电转换模块A的一端连接至集控中心的交换机，另一端连接至光电转换模块B ;皮带机房PLC子站是由PLC的CPU、输入模块、输出模块、通讯模块构成的一个整体，PLC子站的输入模块连接至其对应的保护开关，将保护开关的动作信号采集，并从PLC子站上的通讯模块发出，经由上述的光电转换模块B、光电转换模块A、交换机发送给集控计算机，并执行集控计算机发出的操作指令；集控计算机发出的操作指令经由上述的交换机、光电转换模块A、光电转换模块B发送给PLC子站上的通讯模块，PLC子站将该操作指令输出到其输出模块来驱动皮带机运行。2.根据权利要求1所述的基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，所述的光电转换模块A通过网线连接至集控中心的交换机。3.根据权利要求1所述的基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，所述的光电转换模块A通过光纤网络与皮带机房的PLC子站联系。4.根据权利要求1所述的基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，所述的皮带机房的PLC子站有两个以上；各皮带机房的光电转换模块使用网线连接至其对应的PLC子站。5.根据权利要求1所述的基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，所述的保护开关为行程开关，保护开关从皮带上部的起始位置开始，每隔50米设置一对，一直到皮带下部的终点位置；所述的各保护开关通过电缆连接至皮带机房PLC子站。6.根据权利要求1所述的基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其特征在于，所述的工业组态监控软件为组态王、WINCCo
【专利摘要】基于网络技术的矿井皮带机集中控制系统，其中，集控计算机通过由交换机和光电转换模块搭建的光纤网络与皮带机房的PLC子站联系，进行远程集中监视和操作；交换机与PLC子站及集控计算机联系，为其分配IP地址；在集控中心设置光电转换模块A，皮带机房PLC子站设置光电转换模块B；光电转换模块A的一端连接至集控中心的交换机，另一端连接至光电转换模块B；PLC子站的输入模块连接至其对应的保护开关，将保护开关的动作信号采集，并从PLC子站上的通讯模块发出给集控计算机，集控计算机发出的操作指令驱动皮带机运行。
【IPC分类】B65G43/06, B65G43/02
【公开号】CN204872670
【申请号】CN201520468541
【发明人】吕蒙
【申请人】天津深蓝电气技术有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月26日