淺談煤礦地面生產電氣自動化控制系統的設計

淺談煤礦地面生產電氣自動化控制系統的設計

　　信息管理系統組成及結構充分體現一種以人為本的先進的管理思想，以下是小編搜集整理的煤礦地面生產電氣自動化控制系統探究的論文范文，供大家閱讀參考。

　　摘要：在當前煤礦生產科技不斷發展的影響下，煤礦電氣自動化控制系統被引進，這有利于煤礦管理能力與生產效率的提高。其中，在煤礦中應用比較普遍的是以PLC作為基礎的電氣自動化控制系統。為此，本文論述了煤礦生產中PLC電氣自動化控制系統的設計策略。

　　關鍵詞：煤礦;控制系統;電氣自動化;設計策略

　　1、自動化技術的發展

　　煤礦自動化的發展己有了幾十年的歷史，從單機(系統)自動化、礦山綜合自動化(數字礦山)發展到礦山物聯網(智能礦山、智慧礦山、感知礦山)。近些年來，有關煤礦自動化的新名詞、新概念層出不窮，除了上面己列出的名詞外，還有礦山數字化、礦山信息化(信息化礦山)等，令人眼花繚亂。實際上，自動化技術的發展是有規律的、是循序漸進的，不會受這些人造名詞或概念的左右。

　　2、煤礦地面生產系統自動化技術發展現狀

　　2.1帶式運輸集中控制系統

　　20世紀80年代以來，帶式運輸逐步成為我國高產高效礦井煤炭運輸的主要方式，因而能否實現帶式輸送機的安全高效運行，直接影響煤礦生產，局限于當時的技術和裝備水平，我國煤礦帶式輸送機的控制仍以就地控制為主，每部輸送機都有各自的控制系統，分散操作，這種控制方式不僅需要較多的人力，而且工人勞動環境條件差，不具備對故障的記錄及綜合分析等功能，各種保護信號只能就地顯示，不便于科學管理。

　　為了保障煤炭安全運輸，降低運輸事故，實現高產高效，提高煤礦現代化管理程度，國內科研院所、高校、生產廠家將計算機控制技術、網絡技術、工業電視技術、光纖通信技術和電力電子技術等高新技術應用于煤礦帶式輸送機控制中。目前，國內有多家生產和成套帶式運輸集中控制系統，其總的設計思路相似，具體的技術應用各有特色。在天地王坡煤礦地面生產系統自動化示范工程中，天地科技股份有限公司高新技術事業部對其多部帶式輸送機的集中控制系統進行了設計成套，其設計的主要原則是：以地面計算機統一控制為主，井下監控為輔的控制方式，系統采用分布式計算機控制系統，控制系統由地面遠程集中監控中心、井下和井上若干個控制分站組成，通過PROFIBUS總線聯網傳輸信息。地面、井下的圖像和數據采用光纖傳輸。地面控制中心由2臺IPC工控機、大屏幕、打印機等組成，2臺工控機采用冗余技術互為備用。井下控制由多個控制分站組成，采用可編程控制器為核心的防爆兼本安型帶式輸送機自動控制裝置。

　　該系統由于實現了帶式輸送機的集中控制和監視，可達到減員增效、大幅減少故障提高開機率;通過工業控制計算機等多種先進的技術手段并輔以工業電視，提供了完善的監控手段，操作人員能實時掌握帶式輸送機的運行工況，充分保證了煤流運輸的連續性和安全可靠運行;達到了高起點、高技術、高質量、高效益、高效率的目標，其技術水平先進，達到了示范性的作用。

　　2.2選煤廠監控系統

　　改革開放以來，我國選煤廠控制系統大致經歷了基于單片機的單機自動化控制、基于工控機和過程儀表的集散式控制、基于PLC的分布式集中控制3個階段。近十年來，在選煤廠自動化應用領20域，PLC己成為選煤廠自控系統的基本電控裝置。20世紀90年代后期，隨著選煤廠規模的大型化和計算機技術、通信網絡技術的高速發展，選煤廠自動化技術水平也得到很大的提高。

　　選煤廠屬于典型的流程工業系統，同其他流程工業系統一樣，目前正在由簡單控制向先進控制、智能控制，由單一控制向綜合自動化方向即CIPS方向發展，選煤廠的集控系統已不是純粹的生產過程集中控制的概念，而是更多地擔負著數據信息處理功能，選煤廠自動化已不限于生產過程的控制，而是給系統賦予了生產管理職能，綜合自動化、信息網絡化已成為選煤廠控制和管理的發展方向。在天地王坡煤礦地面生產系統自動化示范工程中，天地科技股份有限公司高新技術事業部設計成套的選煤廠監控系統主要由全廠集中控制系統、工業電視監控系統、生產調度電話系統、工業電視監視系統、計算機信息管理系統組成。全廠總體網絡設計為3層網絡結構：(1)上層為公司網絡，作為信息層，選煤廠計算機信息管理系統定位為全礦井管理信息系統的一個組成部分。(2)中間層是控制層，由全廠生產集中控制系統和工藝參數閉環控制系統組成，作為全廠生產集中控制系統和工藝參數閉環控制系統人機界面的監控計算機：通過百兆以太網上聯全廠信息管理系統，作為信息管理網絡的工作站;通過百兆以太網下聯PLC，與原煤準備、主洗集控(含各工藝閉環調節)、煤泥水處理、裝車站等構成控制層。(3)下層為設備層，設備層網絡采用現場總線連接。選煤廠工業電視系統的控制和通信調度的維護終端均整合在上位機上，實現集中生產調度。

　　信息管理系統組成及結構充分體現一種以人為本的先進的管理思想。根據選煤廠生產管理的特殊性，更加注重與生產的緊密結合，貫徹、管控一體化的思想，將集控系統采集的數據作為基礎，進行綜合處理和分析，從而提高生產和管理效率。系統涉及生產技術管理、調度生產管理、生產計劃統計、機電設備管理、物資供應管理、在線監控數據管理等方面。每個子系統處理相應的業務流程并產生表單供網上查詢，還可根據需要生成報表。

　　3、結語

　　綜上所述，在社會文明不斷進步的影響下，煤礦電氣自動化控制系統得以廣泛的應用，這大大地提高了煤礦的安全生產管理能力和生產效率。然而，煤礦電氣自動化控制系統具有多樣化的實施策略，成本與效率也是不一樣的，因此，創新性地設計煤礦電氣自動化控制系統，這是減少系統成本支出和提高系統運行效率的必然趨勢，此外，還應當避免重復性的設計并加強設計實踐。

　　參考文獻：

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