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滨湖矿井下胶带输送机屯控系统远程监控的设计
发布时间：2013-10-10 09:45 来源：未知
0、引言
滨湖矿原有井下胶带输送机电控系统采用4台KXJW-30/127-64型电控箱，以日本三菱公司生产的FX系列PLC为主控单元。该电控箱对于胶带输送机系统的外部关联保护，如纵向撕裂、断带、速度控制、低速打滑、胶带跑偏、温度、烟雾、煤位、超温洒水等具有足够的输入输出接口，还有许多备用输出接口，但是不具备远程监控能力，也没有相应的备用通信端口。因此该矿提出了对该电控箱增加远程监控功能的改造方案，即采用具有以太网通信功能的PLC实现数据实时、快速、大量的传输，达到对井下胶带输送机远程控制的目的。
1、关键问题及技术途径
根据滨湖矿的计划任务要求和相应的技术经济指标，需要解决的关键问题及解决问题的技术途径综述如下：
(1)胶带输送机运行过程中远程数据与上位机之间的通信问题：组建千兆以太网络，对服务器设置一主、一从、一历史的多服务器互为备用的配置结构。
(2)胶带输送机运行过程中与现场4台电控箱之间的实时通信：加装三菱PRO-BUS通信�？橛胂殖】刂乒裢ㄐ�，传输速度为500 kbps。
(3)胶带输送机系统远程控制与原控制的冲突问题：设定就地集控、就地手控、远程集控、手动控制共4种控制方式，其中在手动控制方式下允许原系统的控制有效，另外3种控制方式下只有现系统的控制有效。
(4)上位机及组态软件的运行稳定性问题：采用高可行性、稳定性的INTouch组态软件和高性能、抗干扰能力强的工控机系统，加配UPS供电系统保证服务器、上位机、网络系统等不会突然地掉电。
(5)安全生产过程中的数据记录及故障处理的问题：编制数据报表及故障报警系统，实时记录运行过程中的数据及故障情况，为以后的故障分析提供强有力的依据。
2、系统设计及功能
2.1硬件系统
上位机硬件系统是上位机软件系统运行的基础，设计一套技术先进、运行可靠、抗干扰能力强的上位机硬件系统是保障整个上位机系统正常运行的关键。上位机硬件系统包括工控机（IBM兼容机）系统、数据库服务器及数据采集系统和电源供电系统，如图l所示。
工控机系统主机具有防尘、防震、抗电磁干扰、适应恶劣工作环境等特点。该工控机CPU为P2.6，内存为512 M。这种高性能的配置，不仅是对西门子S7 - 315 PLC编程、调试的需要，也为胶带输送机监控系统高效稳定的运行提供了保证。
现场数据采集系统包括：西门子S7 - 315PLC，数字量输出与输入�？楦�1块，CP343 -1以太网卡1块，光转换器2台。
上位机系统所使用的电源均由l台交流参数稳压器进行滤波和稳压，很好地消除了由于胶带输送机启动和停止而造成的电源干扰，保障了系统的稳定运行。其中，计算机和PI。C还使用了UPS电源，利于停电情况下了解工作状况、查找事故原因。
2.2软件系统
软件运行环境：IPC-610工控机，2.6 G CPU主频，512 M内存，80 G硬盘，操作系统为Windows2000 Server．组态软件为INTouch。
整个软件系统分为七个大项：数据采集和数据管理、系统管理、系统图形、管理控制、报表打印、系统查询、系统组态。其中：数据采集和数据管理在服务器计算机中自动地运行；数据采集是软件系统的核心功能，它通过以太网采集现场PLC上纵向撕裂、断带、速度控制、低速打滑、胶带跑偏、沿机拉线、温度、烟雾、煤位、超温洒水及故障信息等信号。其余各项软件结构如图2所示。
(1)系统管理软件：完成口令、时间的设置等。通过口令管理，可以使一些重要的数据和系统参数得到�；�。
(2)系统图形软件：用于显示胶带运行、润滑泵状态、制动器状态和主电机状态等。胶带运行图主要显示胶带输送机的当前状态，包括胶带输送机的速度、运行的信号及胶带张力、煤仓高度等；润滑泵状态图主要显示当前润滑系统工作状况，如润滑油压的高低、是否超限等；制动器状态图指示抱闸电机的状态；主电机状态图显示胶带输送机电机的温度、电流、电压等。
(3)管理控制软件：包括交接班、PRO- BUS通信、以太网通信和参数设置4部分。工人交接班时要用到交接班管理软件，由工人输入自己的班次和密码，以确认交接过程的结束，形成上一班次的报表；PRO - BUS通信时刻监视4台三菱PLC与PRO-BUS网络总线之间的通信状态，若发现故障，则给出报警；以太网通信检查西门子PLC与上位机之间的以太网通信是否正常；参数设置包括设置远程的IP及数据刷新率等。
(4)报表打印软件：包括日报打印和事故刻录打印，可以打印自系统运行以来任何一天的日报数据和故障记录。日报表有每天3个班的运行时间、班次、日期及胶带投送情况等，故障记录有每日的报警日期、报警时间、故障种类等。
(5)系统查询软件：包括日报查询、系统故障、设备故障查询。日报查询可以方便地查询自系统运行以来任何一天的日报数据；系统故障查询是指查询上位机监控系统在运行过程中监测到的故障，如打滑、跑偏、润滑油压故障等；设备故障查询是指查询由PLC监测到的事故报警信息，如报警日期、报警时间、事故种类等。
(6)系统组态软件：包括网卡设置、模拟量设置和开关量设置。网卡设置用来设置以太网的各项参数的模拟量设置，包括模拟量序号、信号说明、量程上下限、报警上下限等；开关量设置包括开关量的序号、信号说明等。
2.3 系统功能
(1)具有监控和�；すδ�，实现滨湖矿胶带输送机的远程集控开车和停车控制、对跑偏、拉绳、温度、烟雾、打滑、纵撕等的连续监视。
(2)搭建了高速以太网及PRO- BUS网络接口，实现了系统内数据的快速远程传输。
(3)上位机可实现系统的数据采集监控、故障报警、报表打印及操作口令的设置等功能，还可以显示胶带机运行图（包括胶带的投送、胶带速度和速度曲线图、开车方式、润滑油压、煤位及打滑情况等）。
3、结语
滨湖矿井下胶带输送机远程监控系统较好地实现了对井下胶带电控系统的远程实时监控，能够及时地发现事故并对事故进行处理，实现对各个环节的监控。该系统实际运行结果表明其设计合理，工作稳定可靠，可以长时间地运行，软件操作简单，便于维护。
