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      工業(yè)以太網(wǎng)在帶式輸送機(jī)集控保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

      2020-12-07 21:32:28
      魅力中國 2020年17期
      關(guān)鍵詞:運(yùn)輸系統(tǒng)分站人機(jī)界面

      (福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司仙亭煤礦,福建 大田 366102)

      前言

      現(xiàn)有的1#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)操作方式為人工就地控制的操作方式,造成勞動強(qiáng)度大,2#皮帶的投入使用,勢必會投入更大的人力物力。采用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)1#和2#皮帶運(yùn)輸機(jī)聯(lián)動能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程無人值守,2#皮帶集控箱和遠(yuǎn)程分站通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)減少布線的麻煩,且減少故障點(diǎn)判斷的時間,降低檢修人員查找故障難度,提高設(shè)備檢修的效率和系統(tǒng)運(yùn)行效率。采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊技術(shù)TCP/IP,保證通信速率高,通信穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)。

      一、工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP

      工業(yè)以太網(wǎng)是一款基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的工業(yè)嵌入式軟件一體化設(shè)備。可實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場多種設(shè)備的數(shù)據(jù)接入和轉(zhuǎn)發(fā)推送功能,且工業(yè)以太網(wǎng)具有開放性好、軟硬件資源廣泛支持、成本低廉、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

      工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:

      ①實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備;②實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場PLC 遠(yuǎn)程修改程序;③實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備受人機(jī)界面遠(yuǎn)程控制;④實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場組態(tài)畫面遠(yuǎn)程映射,在工業(yè)電腦上模擬現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境;⑤可靈活接入以太網(wǎng)口視頻監(jiān)控系統(tǒng),將工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境實(shí)時傳遞至地面調(diào)度中心。

      二、工業(yè)以太網(wǎng)皮帶控制系統(tǒng)組成

      2#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)長度為850m,現(xiàn)場原有1#皮帶長度約為670 米。為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離可靠通訊,并將2#皮帶運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)?#皮帶機(jī)操作室。在2#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)機(jī)頭部位安裝一臺KXJ1-127(就地綜合保護(hù)控制PLC 箱),2#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)操作臺配置10.4 寸昆侖通態(tài)人機(jī)界面,可顯示2 條皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行、故障信息、并可對皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)啟停控制。2#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)沿線安裝3 臺DXJ-2/127 遠(yuǎn)程分站保護(hù)箱。為實(shí)現(xiàn)2#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)無人值守集控要求,在1#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)操作室內(nèi)新安裝一套DXJ-2/127 集控箱(內(nèi)置PLC 和人機(jī)界面)。將1#皮帶運(yùn)輸機(jī)各類保護(hù)傳感器(打滑、跑偏、堆煤、撕裂斷帶、溫度、煙霧監(jiān)測裝置、自動灑水裝置、沿線急停閉鎖)全部接入DXJ-2/127 集控箱。在1#皮帶機(jī)操作臺配置10.4 寸昆侖通態(tài)人機(jī)界面,可同時顯示兩條皮帶的運(yùn)行、故障信息,而且能夠?qū)崿F(xiàn)對2#皮帶運(yùn)輸機(jī)沿線各傳感器信號的采集和故障點(diǎn)定位。在不影響皮帶運(yùn)輸機(jī)安全情況可通過人機(jī)界面把某個故障保護(hù)屏蔽。

      三、工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 皮帶控制系統(tǒng)工作原理

      2 條皮帶運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù)交換是通過工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī),利用以太網(wǎng)交換機(jī)把+500m 就地綜保控制PLC 箱、+500m 操作臺內(nèi)人機(jī)界面MCGS、沿線3 臺DXJ-2/127 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型遠(yuǎn)程分站箱通過網(wǎng)線和光纖連接在一處。在1#皮帶運(yùn)輸機(jī)控制室內(nèi)的集控箱安裝光電收發(fā)器A 端,在2#皮帶機(jī)頭KXJ1-127 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型可編程控制箱安裝光電收發(fā)器B 端。通過工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)數(shù)據(jù)互換,采集3 臺DXJ-2/127 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型遠(yuǎn)程分站箱內(nèi)PLC狀態(tài)值實(shí)時上傳至2#皮帶機(jī)頭KXJ1-127 可編程控制箱;DXJ-2/127 遠(yuǎn)程分站箱還可完成2#皮帶運(yùn)輸機(jī)KXJ1-127 可編程控制箱系統(tǒng)控制功能,還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停給煤機(jī)。

      實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)集控保護(hù)條件如下

      1、必須保證每臺PLC 自帶以太網(wǎng)網(wǎng)口功能;2、所有PLC 和人機(jī)界面IP地址設(shè)置必須是唯一性;3、所設(shè)置的IP 地址必須處在同一個網(wǎng)段內(nèi)。

      四、工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 的優(yōu)勢

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),能夠有效減少布線。

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),能夠接入視頻監(jiān)控系統(tǒng),能夠異地實(shí)施監(jiān)控查看皮帶運(yùn)行狀態(tài)。

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程啟動給煤機(jī)。

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),使用西門子WinCC 組態(tài)技術(shù),模擬皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)和實(shí)時監(jiān)控皮帶集中控制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),突發(fā)情況下某個保護(hù)故障導(dǎo)致皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)停機(jī),屏蔽當(dāng)前保護(hù)即可應(yīng)急運(yùn)行又不影響提升運(yùn)輸,提高礦車周轉(zhuǎn)率。

      采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù),若當(dāng)前多個遠(yuǎn)程分站中的一個PLC 通訊故障,只需帶筆記本電腦快速排除故障。

      五、結(jié)語

      工業(yè)以太網(wǎng)在皮帶集控中心應(yīng)用有五個優(yōu)勢:

      1.選擇先進(jìn)的以太網(wǎng)交換機(jī),實(shí)時性好、可靠性高、數(shù)據(jù)處理速度快。

      2.采用分布式控制結(jié)構(gòu),具有較高的安全性。當(dāng)1#皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)通訊故障時,可采用就地手動控制皮帶運(yùn)輸機(jī)。

      3.通信網(wǎng)絡(luò)速度快、距離遠(yuǎn)、可靠性高。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生掉線或傳輸故障時,人機(jī)界面自動偵測到并發(fā)出報警。

      4.減少布線的成本,由于采用遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò),只需布設(shè)網(wǎng)線或光纖將更加方便快捷高效,減少控制線用量,減輕工作量,降低接線失誤概率。

      工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù)要比其它現(xiàn)場總線(modbus 協(xié)議、CAN 通信協(xié)議)更容易上手,無需花大量時間和資金,且以太網(wǎng)交換機(jī)即插即用無需二次開發(fā),還支持多種傳輸介質(zhì)、多種傳輸速率、滿足各種應(yīng)用需求。工業(yè)局域網(wǎng)接入以太網(wǎng)后,可遠(yuǎn)程診斷或編程PLC 設(shè)備,而無需深入現(xiàn)場檢修設(shè)備,有效減少故障影響時間,采用以太網(wǎng)技術(shù)對設(shè)備檢修有很大的高效性。

      工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在自動化領(lǐng)域,未來工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)將會是工業(yè)自動化領(lǐng)域的引領(lǐng)者。

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