华宁控制系统在综采工作面应用及改进

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1、华宁控制系统在综采工作面应用及改进摘要：文章主要介绍了华宁(KTC101)通讯控制系统在综采工作面和顺槽皮带上的应用及存在的不足，并提出了改进方案，从系统可靠性、可维护性方面做了分析比较，对改进前后的使用情况做了总结，具有一定的借鉴意义。关键词：综采工作面；控制；改进应用；可靠性中图分类号：TD632文献标识码：A文章编号：1006-8937(2012)26-0170-03随着科学技术的飞速发展，煤矿机电设备在不断的更新换代，功能也在不断的完善和升级，各个设备之间的关系越来越复杂，自动化程度进一步提高，对集中控制系统提出了

2、更高的要求。华宁(KTC101)通讯控制系统是一套用于井下皮带、三机、耦合器控制的典型产品，集成度高，灵活性和可扩展性好，在我矿使用两年以来，各方面性能优越，工作比较稳定。通过查阅相关资料，国内目前有200多个矿井都使用了此系统，目前很少有人做过针对此系统的现场使用情况的分析，作为一名用户方的技术人员，通过本文对华宁控制器在现场的使用情况作一研究总结，与广大同行朋友们进行交流，为系统的优化改进提供建议或意见。1应用背景及系统简介张家昴矿是一座大型现代化矿井，设计生产能力为600万t/a,现有两个综采工作面正在回采，分别为1

3、5202工作面和14202工作面，均使用了华宁（KTC101）通讯控制系统。华宁KTC101通讯控制系统采用的是嵌入式技术，上位机采用嵌入式计算机，并配有两个标准串口，串口通讯采用modbus通讯方式，可以与外界计算机或其他采用modbus通讯方式的设备配接实现信息共享。利用modbus通讯，可从组合开关、变频器上采集电机的工作电流并实时显示，通过各种传感器对电机温度、皮带速度、皮带张紧力、减速机油压、轴承温度、烟雾、纵撕、跑偏、堆煤、环境温度等各种工况进行检测，并在主控制器液晶屏上实时显示，根据设置需要实现报警或停车保护

4、。2结构原理及改进方案2.1控制系统构成原理以工作面三机控制系统为例，华宁KTC101通讯控制系统主要包括以下子模块：①KTC101-Z型主控制器。②KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源。输入电压AC127V,50Hz,输出两组DC5V、两组DC12V、一组DC18V,总共五块带两级过压保护、两级过流保护的本质安全型电源模块。③系列组合扩音电话和急停闭锁开关。扩音电话是一种模块组合型产品，主要有语音通讯、打点、闭锁按钮、拉线急停、启停操作按扭和智能输入、输出等功能。④KJS101型本安输入输出。本安输入输出设备（也称“下

5、位机”或“分站”）可以看作一个由主站KTC101-Z型主控制器和若干KJS101本安输入输出构成的集中加分布控制系统。分站负责远程数据的采集、通讯，直接参与控制，在分站的配合下实现整个系统的扩展与延长。分站带有4-12路输出，4-12路开关量或模拟量输入。且分站不需设址，只要接入系统，控制器会自动识别，将离控制器最近的设置为1号下位机，然后从主控制器由近及远，依次设置为2-15号，从而实现集中-分布式控制。©KFD101型多功能终端和七芯双屏蔽双护套强拉力阻燃电缆。系统原理框图如图1所示。从图1可以看出，KTC101系统采

6、用的是双总线结构。一条是内部总线，KTC101-Z主控制计算机（也称上位机）通过内部总线和各中位机模块相连，CS1通过外部总线和远端的下位机相连。采用模块化设计理念，在主控CPU的基础上将具有独立功能的控制部分分解为若干模块，各个模块相互独立，彼此完成不同的功能，构成一个集中/分布式智能控制系统。KTC101控制系统在皮带上的应用除以上子模块外，还包括了各种传感器装置，它们通过10模块或下位机将检测到的各种信号上传给主控制器，CPU根据各参数状态判断是否执行报警或停车指令。主要包括以下几种传感器：①GSC-200/1000

7、-SC型速度传感器。用作胶带输送机检测低速打滑、超速等保护。可对外提供200〜1000Hz的标准模拟量信号，对应皮带速度值0〜6m/s（模拟量），安装在底皮带并与其紧密接触。①GWM-40-W型温度传感器。根据被测物体的温度高低来决定输出，是一种接触式传感器，其输出形式为开关量，当被测设备或环境温度大于45£时，常开接点闭合，温度保护动作。②GUD-330-D型堆煤传感器。用于两皮带搭接的机头处或溜煤眼处，当发生堆煤或仓位超限时，传感器动作一定的角度，输出点由闭合变成断开，系统报警停车，达到保护胶带的目的。③GQLO.1-

8、Y型烟雾传感器。用于煤矿井下检测和预报机械摩擦（如皮带机等）、电气设备引起的电缆起火和煤层自燃等原因引起的火灾事故。当经过探头的气体烟雾超标时，对外发出光电提示，并输出开关量信号（输出点由常开变成常闭）。④GEJ-15-P型跑偏传感器。安装在皮带两侧，当皮带发生跑偏时，皮带触动万向活动杆使其动作，传感器