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3、监控：对装备及系统的工作状态不间断地实时监测，并根据反馈信息自动对系统中异常部位实施相应措施的闭合自动控制作用。

2 皮带集中控制系统要求

2.1系统控制工艺

以某中型煤矿为例，采用带式运输机作为主要运输方式，其主运输系统包括主提升带式输送机、走廊带式输送机、振动筛、中煤块带式输送机、大煤块带式输送机、过桥带式输送机和末煤刮板输送机、煤仓等。各条皮带机都由一台电动机驱动，正常运行速度为2m/s，其中振动筛为双层的，每条皮带机均设置跑偏、堆煤、烟雾、拉线急停、打滑、纵撕等保护。其工艺流程图如图2.1所示。其中箭头指示煤流方向。

如图2-1所示，煤炭从井底煤仓经给煤机运到主提升皮带，通过主斜井中的主提升皮带运至地面，经地面的走廊皮带输送机转运到振动筛，振动筛为双层，经筛后分为大块煤、中块煤和末煤三种。大块煤经大块皮带到大块煤仓，中块煤经中块皮带到中块煤仓，而末煤先通过过桥皮带转运，再利用过桥皮带机尾的分煤挡板分到两条末煤刮板输送机上，运输到各自的煤仓，其分煤挡板是固定的。

本矿井皮带运输系统控制采用继电器控制，可靠性差、体积大、故障率高、劳动强度较大。其控制方式有两种：集中手动控制和就地控制，没有集中自动控制，所有的控制都由人来操作。集中控制室设在选煤楼振动筛的附近，由控制柜、操作台和触摸屏组成。皮带机的控制通过操作台上对应的启停按钮集中控制，触摸屏实时显示皮带的运行状态和故障状态集、故障位置。各皮带机的机头或机尾都设置就地控制箱，在检修或特殊情况下进行现场的就地启停控制。皮带按逆煤流启动，顺煤流停车。启动顺序为：末煤刮板机、过桥皮带、大小块皮带、振动筛、走廊皮带、主提升皮带、给煤机；停止顺序与此相反。每一条皮带安排一人专门负责巡视，劳动量大、效率低。

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图2-1系统运输工艺流程图

2.2系统工艺控制要求

本皮带运输集中控制系统具有如下控制要求：

本系统有集中、就地、检修三种工作模式。一般系统运行在集控工作模式下，当组成生产流水线时，本机根据前后闭锁关系自动启停，同时检测各检测保护一般系统运行在集控工作模式下设备的状况；运行就地工作模式时，操作员手动操作按钮启动/停止皮带机，所有保护设备均投入使用；运行检修工作模式时，操作员手动单台启动/停止皮带，保护设备可有选择性的投入使用。在检修模式下，可将使皮带低速运行。工作方式的改变，只有在皮带输送机不转时进行;皮带输送机运作时，不能改变其工作方式。

（1）程序设计中，报警停车等故障信号自动保持，即一旦发出故障信号，即使经维修后信号消失，计算机内仍保留信号故障状态，这时复位指令可以清除故障保持信号。

（2）皮带输送机按照逆煤流启动，顺煤流延时停车，并具有闭锁功能。 （3）系统具有胶带机低速打滑、机头堆煤、超温洒水、烟雾、滚筒超温、

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西南科技大学 毕业设计（论文） 沿线急停和跑偏等多种保护。下面简单介绍它们信号发生后的动作情况： 1）拉线开关：信号发出后马上发出急停指令，系统可以识别哪个急停开关动作，发出拉线开关声光报警。

2）堆煤：信号发出后，执行堆煤声光报警指令和急停指令。

3）跑偏：信号发出后，执行跑偏声光报警指令，此为一级动作，当报警时间超出一定时间段时，同时再执行急停指令，此为二级动作。

4）打滑；信号发出后，执行打滑声光报警指令, 再执行急停指令。 5）超速：信号发出后，执行超速声光报警和急停指令。 6）断带：信号发出后，执行断带声光报警和急停指令。 7）纵撕：信号发出后，执行纵撕声光报警和急停指令。

8）滚筒超温：信号发出后，执行滚筒超温声光报警、洒水指令和急停指令。 9）烟雾：信号发出后，执行烟雾声光报警、洒水指令和急停指令。 （4）对设备故障和工艺参数的异常实时报警，并进行声光提示，系统状态对位显示，更便于维护。

（5） 可与工业电视系统配合，实时监视皮带机重点部位运行情况，以确保人员及设备的安全；具有喊话、打点通讯功能，基本实现无人值守。 （6）皮带运输机就地控制箱上设启停、起动预警按钮，设备启动前发出预警信号，提示有关人员应立即远离设备；现场可随时停车，若设备由集控启动，控制系统接到现场停车信号后，可作急停处理，实施故障停车操作。 （7）具有联网功能，能与全矿井自动化监控系统可靠的联接、实现全局监控。

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3 系统控制思想

3.1皮带输送机控制系统结构设计方案

本次设计中需要集中控制的皮带共有7条皮带，各皮带分部较广，现场控制点很分散，并且现场环境很恶劣。所以系统结构采用PROFIBUS-DP现场总线技术，组成主从系统结构。根据工艺流程规划，系统以PLC为控制主站，以每条皮带就地箱配备的远程I/O ET200M为从站，共设7个从站，这样就节约了大量的电缆等材料。本系统由集中控制台、PLC控制柜、触摸屏、就地箱、各种保护传感器及执行器组成。完成一个系统内多条皮带多个设备全过程的控制、监测、构成一个完善的集中控制系统。其系统结构如图3.1所示。

图3-1 系统结构图

以SIEMENS公司S7--300系列PLC作为核心控制器件，具有防潮、抗干扰能力强、易扩展，基本免维护，实现与上位机的通信，以循环扫描的方式，检测传感器及被控设备的信号，发出程序指令，完成对皮带机的集中监控，使

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