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1、唐山东润自动化工程技术有限公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 1 of 24 技技 术术 目目 录录 第一章：公司简介第一章：公司简介 第二章第二章: :设计依据设计原则设计依据设计原则 第三章第三章: : 系统设计功能综述系统设计功能综述 第四章第四章: : 主要设备参数主要设备参数 第五章第五章: : 工艺流程工艺流程 第六章：工作原理第六章：工作原理 第七章：设备选型第七章：设备选型 第八章：第八章：车房上位机操作说明及显示车房上位机操作说明及显示 第九章：第九章：总设计方案说明总设计方案说明 第十章：具体配置第十章：具体配置 唐山东润自动化工程技术有限
2、公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 2 of 24 第一章第一章: :公司简介公司简介 唐山东润自动化工程技术有限公司，是设计制造矿山自动化工程控制、集中监测、通讯设备、安 全保护、低压配电及高层供水等自动化控制设备的高新技术企业，具有雄厚的技术实力、完善的测试 手段，全方位的质量保证体系，用户遍布全国并出口东南亚，成为国内在矿山自动化控制领域颇有影 响的企业。 依靠科技、面向市场是公司经济发展的成功之道，公司把开发重点从单一的煤矿自动化转向社会 各领域的大规模自动化控制系统工程。公司已具备承接煤炭、水泥、环保、建筑等领域的系统控制工 程，并具有一定设计、生产
3、、安装、组网、维护大型自动化控制系统工程的实力和经验。 第二章第二章 设计依据设计依据 一、产品标准一、产品标准 中华人民共和国国家标准 GB3836.1-2000；爆炸性气体环境用电气设备第一部分:通用要求 中华人民共和国国家标准 GB3836.2-2000；爆炸性气体环境用电气设备第一部分:隔爆型“d“ 中华人民共和国国家标准 GB3836.3-2000；爆炸性气体环境用电气设备第一部分:增安型“e“ 中华人民共和国国家标准 GB3836.4-2000；爆炸性气体环境用电气设备第一部分:本质安全型“i“ 二、设计原则：二、设计原则： 实实用性用性 安装后的系统，将能够在现在和将来适应技术的
4、发展，并且实现对多种设备的方便 操作； 灵活性灵活性 系统能够满足灵活应用的要求，即任何状态下都可统一控制； 扩扩充性充性 整个系统是可扩充的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备扩充进去； 经济经济性性 在满足应用要求的基础，尽可能降低造价。 可靠性可靠性 系统投入使用后必须具有较高的可靠性。 稳稳定性定性 系统的稳定性是最重要的，所以系统应该具有较高的抗干扰性。 我们根据以上指标和甲方的要求，通过对多年来对现场条件的了解，对整个系统作了科学的、我们根据以上指标和甲方的要求，通过对多年来对现场条件的了解，对整个系统作了科学的、 合理的配置及设计。合理的配置及设计。 第三章第三章: : 系统功
5、能综述系统功能综述 主井担主井担负负着着矿矿井主要的生井主要的生产产任任务务，其，其对对提升信提升信号自动定量装卸载综合控制系统的功能需求如下： 唐山东润自动化工程技术有限公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 3 of 24 （一）装卸载系统（一）装卸载系统 1 采用高效、长寿 LED 元件组成图形界面显示，对装载系统模拟监控。 2 装载工作方式；自动、手动、点动。 3 装载保护；定量、定容、定时。 4 装载吨数累计功能。 5 故障自动报警功能。 6 车房对井底装载系统的微机监控功能。 7 有完善的数据库功能，可对数据进行追忆查询。 8 卸载有满仓显示功能及相应
6、闭锁。 9 采用数字显示各定量斗装煤的实时值。 10测中重装置可输出空、满、超载报警信号，超载时采用音响报警。 11通过 PLC 程序闭锁可实现防止二次装载保护功能。 方便的通信功能 1 井口及井下设备与绞车房上位机采用远程通信模块进行双绞线传输功能；可减少井筒中电 缆芯数，降低电缆费用。 2 井口与井底设备的数据通讯采用矿方原有电缆进行。 第四章第四章 主要设备参数主要设备参数 我们在设计时除注重质量、效果外，增加了一个侧重点，就是操作程序的简化和设备的自我保护 功能。下面作一简要介绍： 1 1 装卸载控制台装卸载控制台 本安工作电压 DC15V，本安工作电流 400mA，最大短路电流 55
7、0mA，关联设备：下井口防爆箱。 2 2 隔爆控制箱隔爆控制箱 输入电源电压输入电源电压输入电源电压 AC127VAC127VAC127V，输入电源电流输入电源电流输入电源电流 0.5A0.5A 0.5A，输出电源电压输出电源电压输出电源电压 DC15V/24VDC15V/24VDC15V/24V，最大开路电压最大开路电压最大开路电压 15.3V15.3V15.3V，输出工作电流输出工作电流输出工作电流400mA400mA400mA，最大短路电流最大短路电流最大短路电流550mA550mA550mA，配接设备：下井口控制台，配接设备：下井口控制台，配接设备：下井口控制台，故障显示故障显示故障显
8、示 扫描时间：扫描时间：扫描时间：50mS50mS50mS，显示箱距电源距离：，显示箱距电源距离：，显示箱距电源距离：15m15m15m，传送距离：，传送距离：，传送距离：1500m1500m1500m，采用远程通讯模块双绞线传输时，采用远程通讯模块双绞线传输时，采用远程通讯模块双绞线传输时 3000m3000m3000m，分布电容，分布电容，分布电容 0.05uf0.05uf0.05uf，分布电感，分布电感，分布电感 0.5mH0.5mH0.5mH。环境温度：。环境温度：。环境温度：-20-20-20 - - - +40+40+40，相对湿度：，相对湿度：，相对湿度： 95%95%95% 3
9、%3%3%， 海拔高度：海拔高度：海拔高度：-1500m-1500m-1500m - - - +2000m+2000m+2000m，环境气压：，环境气压：，环境气压：80-106Kpa80-106Kpa80-106Kpa。 第五章第五章 工艺流程工艺流程 唐山东润自动化工程技术有限公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 4 of 24 系统工作流程图系统工作流程图系统工作流程图 井下信号、装载系统自动方式：以井下信号、装载系统自动方式：以井下信号、装载系统自动方式：以 1#1#1#箕斗为例。箕斗为例。箕斗为例。2#2#2#箕斗与其操作相同。箕斗与其操作相同。箕斗与
10、其操作相同。 1#1#1#满载满载满载 转换开关转换开关转换开关 1#1#1#箕斗箕斗箕斗 1#1#1#定量斗关定量斗关定量斗关 信号为停止信号为停止信号为停止 显示显示显示 打在自动打在自动打在自动 到位到位到位 显示显示显示 状态显示（状态显示（状态显示（0 0 0） 按自动主令按钮按自动主令按钮按自动主令按钮 此时此时此时 PLCPLCPLC 按如下步骤顺序控制按如下步骤顺序控制按如下步骤顺序控制 1#1#1#定量斗闸门打开定量斗闸门打开定量斗闸门打开 闸门动态模拟显示闸门动态模拟显示闸门动态模拟显示 煤卸入箕斗煤卸入箕斗煤卸入箕斗 1#1#1#空载显示空载显示空载显示 1#1#1#定量
11、斗闸门关闭定量斗闸门关闭定量斗闸门关闭 给信号系统提升允许信号，发出信号给信号系统提升允许信号，发出信号给信号系统提升允许信号，发出信号 （快上）传给井口（快上）传给井口（快上）传给井口 皮带机开皮带机开皮带机开 延时一段时间（现场设定）延时一段时间（现场设定）延时一段时间（现场设定） 1#1#1#给煤机开给煤机开给煤机开 1#1#1#定量斗满定量斗满定量斗满 1#1#1#给煤机停给煤机停给煤机停 延时一段时间（现场设定）延时一段时间（现场设定）延时一段时间（现场设定） 皮带机停皮带机停皮带机停 唐山东润自动化工程技术有限公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 5
12、 of 24 等待下次箕斗到位重复操作等待下次箕斗到位重复操作等待下次箕斗到位重复操作 * * *注：按装载急停按钮，可使任何状态下注：按装载急停按钮，可使任何状态下注：按装载急停按钮，可使任何状态下 PLCPLCPLC 输出停止（即皮带机，给煤机停止）输出停止（即皮带机，给煤机停止）输出停止（即皮带机，给煤机停止） 。 点动方式及手动方式基本和自动方式相同，只是点动方式没有连锁关系，作为设备检修用。点动方式及手动方式基本和自动方式相同，只是点动方式没有连锁关系，作为设备检修用。点动方式及手动方式基本和自动方式相同，只是点动方式没有连锁关系，作为设备检修用。 第六章第六章 工作原理工作原理 1
13、、本电控系统以井下信号为主信号，井下信号工为主信号工，井下信号及装载综合控制台（以下 简称装载台）上有负责转换整个系统提升及装载方式的选择按钮。 2、信号系统和井口卸载部分可分为自动、手动两种方式，由井下信号工循环按动下井口装载台 上的提升方式(自动、手动)按钮来选择，要求井下信号工必须在“信号发出、上井口箕斗到位、舌板 脱离(非曲轨卸载)”之前进行提升方式的选择，原因是当选择自动提升方式时上井口卸载（非曲轨） 的顺序是：舌板搭接开闸门卸载关闸门舌板脱离发提升信号。该程序是以搭接舌板为起点， 所以必须在规定时间内进行提升方式转换，否则程序将拒绝执行。曲轨卸载顺序是箕斗进曲轨箕斗 到位卸载发提升
14、信号箕斗出曲轨。曲轨卸载不受时间控制。 3、当提升方式转换到手动状态时，整个系统将采用手动方式发提升信号，具体如下：（以 1#箕 斗为主） 下井口装载完成后(即定量斗闸门关闭后)，井下信号工可手动按动“信号 3”按钮，发出“快 上”提升指令。井口 2#箕斗卸载完成，箕斗闸门关闭，此时井口信号工手动转发“信号 3”按钮，将 “快上”指令转向车房，司机开车，1#箕斗向井口运行。 非曲轨卸载：上井口 1#箕斗到位后，由箕斗到位传感器自动发出停止信号，显示屏上相应的 “1#箕斗到位”显示灯亮，信号清零，(上、下井口信号工也可手动按动信号部分的“停止钮”发出 停止信号，停止信号发出后，按下 “1#电机启
15、动”的按钮，等到 1#电机启动指示灯点亮，按下 “1# 舌板搭接”的按钮，等到 1#舌板搭接显示灯点亮，按下 “1#箕斗闸门开”的按钮，等到箕斗内的煤 都卸空后，按下 “1#箕斗闸门关”的按钮，关上箕斗闸门，显示屏显示“1#箕斗闸门关”按下 “1# 舌板脱离”的按钮，等到 1#舌板脱离显示灯点亮，按下 1#电机停止，关闭液压站等到井下 2#箕斗装 载完成，定量斗闸门关闭，井下信号工向井口发出 “信号 2” “快下”指令，信号转发过程和 2#箕斗 闸门动作过程与 1#箕斗相同。 当井下信号工将提升方式转换到自动状态时，以上发信号和井口的卸载过程都由 PLC 内部程序 来完成，不需信号工参与发信号，信号工只参与监控，当发现问题时发出停止信号或急停信号。 4、急停按钮为自锁按钮，当有紧急情况时，用手按下急停按钮即可，上、下井口及车房全线都 唐山东润自动化工程技术有限公司 KJH102 主井自动定量装卸载综合控制系统技术方案 Page 6 of 24 有“急”字
