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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技 术 目 录第一章：公司简介第二章:设计依据设计原则第三章: 系统设计功能综述第四章: 主要设备参数第五章: 工艺流程第六章：工作原理第七章：设备选型第八章：车房上位机操作说明及显示第九章：总设计方案说明第十章：具体配置第一章: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
2、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、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 设计依据一、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GB3836.4-20
3、00；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：实用性 安装后的系统，将能够在现在和将来适应技术的发展，并且实现对多种设备的方便操作；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；经济性 在满足应用要求的基础，尽可能降低造价。可靠性 系统投入使用后必须具有较高的可靠性。稳定性 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、合理的配置及设计。第三章: 系统功能综述主井担负着矿井主要的生产任务，其对提
4、升信号自动定量装卸载综合控制系统的功能需求如下：（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
5、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 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 550mA，关联设备：下井口防爆箱。 2 隔爆控制箱 输入电源电压AC127V，输入电源电流0.5A，输出电源电压DC15V/24V，最大开路电压15.3V，输出工作电流400mA，最大短路电流550mA，配接设备：下井口控制台，故障显示扫描时间：50mS，显示箱距电源距离：15m，传送距离：1500m，采
6、用远程通讯模块双绞线传输时3000m，分布电容0.05uf，分布电感0.5mH。环境温度：-20 - +40，相对湿度： 95% 3%，海拔高度：-1500m - +2000m，环境气压：80-106Kpa。第五章 工艺流程系统工作流程图 井下信号、装载系统自动方式：以1#箕斗为例。2#箕斗与其操作相同。1#满载 转换开关 1#箕斗 1#定量斗关 信号为停止 显示 打在自动 到位 显示 状态显示（0） 按自动主令按钮 此时PLC按如下步骤顺序控制 1#定量斗闸门打开 闸门动态模拟显示 煤卸入箕斗 1#空载显示 1#定量斗闸门关闭 给信号系统提升允许信号，发出信号 （快上）传给井口 皮带机开 延
7、时一段时间（现场设定） 1#给煤机开1#定量斗满 1#给煤机停 延时一段时间（现场设定） 皮带机停 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PLC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。第六章 工作原理1、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
8、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“
9、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
10、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有“急”字显示，车房显示箱内的急停继电器动作切断安全回路，绞车紧急停车，同时伴有连续的急停音响，延时一段时间后（7秒），急停音响消失，急停显示保持，直到所发急停部位确认事故处理完后，顺时针旋转急停按钮，使急停按钮复位，这时全线“
11、急”字消失，司机可正常开车。 5、井下信号工可根据井下的具体情况选择合适的装载方式（自动、手动、点动）。点动方式下各设备之间没有闭锁关系，容易发生不应有的事故，所以只适用于检修和现场调试设备用，其它情况不允许使用，点动状态下操作设备，按动一下按钮设备跟着动作一下，手一松设备就跟着停止动作。手动、自动状态下装载系统各设备之间有相互的闭锁关系：定量斗闸门与箕斗到位之间的闭锁关系，即箕斗不到位,定量斗闸门打不开，定量斗闸门不关闭，提升信号发不出去；定量斗闸门与给煤机、皮带机之间的闭锁关系:即定量斗闸门不关闭，皮带机、给煤机启动不起来；给煤机、皮带机之间的闭锁关系，即必须先开皮带机，经延时5秒后皮带机
12、运转正常后才能开给煤机；当定量斗满载后须先关闭给煤机，经延时一段时间，才能关皮带机，以确保下次启动皮带机时，保证皮带电机轻载启动延长电机和机械设备的使用寿命。手动状态下的正确操作顺序为：当1#、2#定量斗煤没有装满时，按下“1#、2#皮带机开”按钮（当前定量斗闸门必须处于关闭状态，即显示屏上1#、2#定量斗闸门动态显示LED灯为红色），延时5秒后等皮带机处于正常运转后（即1#、2#皮带机的动态显示由静止状态变为流动），按下“1#、2#给煤机开”按钮，启动1#、2#给煤机开始给煤（动态显示由静止状态变为闪动），当显示屏上出现“1#、2#满载”， 称重吨数设定满载值后，给煤机自动停止运行，延时一段
13、时间后（等“1#皮带机关”灯点亮报警时），按下“皮带机关”按钮，关闭皮带机；等到1#箕斗到位后，井口自动发出停止信号，信号显示回“0”，按下“1#定量斗闸门开”按钮（动态显示由红色变为绿色），开始向箕斗内卸煤，等到定量斗出现“1#空载”， 称重吨数设定空载值时（当定量斗内粘煤卸不干净时，可延时一段时间后，时间长短可根据现场实际情况整定），按下“1#定量斗闸门关”按钮（动态显示绿色变为红色），关闭1#定量斗闸门，直到显示屏上出现“1#定量斗闸门关”LED显示时，才可以向井口发出提升信号。当井下信号工把装载方式转换到自动状态时，井下信号工按下自动主令按钮，装载开始自动执行。自动装载的顺序是：PLC先检测1#、2#定量斗中的煤有没有装满，如果煤未满，打开1#、2#皮带机，延时后打开1#、2#给煤机，此时煤装入1#、2#定量斗，如果PLC检测到煤装到设定值时，即1#、2#满载，关闭1#、2#给煤机。延
