煤矿综采工作面智能监控系统设计

发布时间：2021-11-23 18:36

　　为促进综采工作面实现智能化、无人化采煤,在综合考虑了综采工作面作业环境较恶劣,易发生各类安全事故的基础上,设计了一种综采工作面智能监控系统。介绍了该系统的构成,所用到的主要设备及工作原理,并设计了该系统的硬件部分与软件部分,借助冗余控制技术,可对综采工作面采煤情况进行在线监测。实际应用结果表明,通过应用该系统可显著提高综采工作面采煤工作的安全性,更好地促进煤矿开采的智能化。 

【文章来源】：机电工程技术. 2020,49(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

智能监控系统组成

综采工作面所构建的冗余控制体系的框架如图2所示。在DPZ主站所建立的冗余系统中，主要采用57-300型PLC作为主PLC，同时加设相关型号的以太网通信板块，利用该板块来完成其与上位机的连接[2]。DP主站中PLC所发挥的作用是接收各个从站向其传输的传感器信息，并做出有效的决策，之后再将与决策相关的信息传递至各个DP从站中，以严格控制现场的开采设备；同时将煤炭开采状况传输到上级主站中，例如现场设备的监控信息、传感器的信息等等，并对其进行有效地监控与记录。DP从站主要存在两种形式，分别为非智能和智能，智能从站的作用是对作业进行有效控制；非智能从站所发挥的功能是向主站传递各个信息数据，同时依据主站内部的决策信息来实施传输。非智能从站对信息加以控制的方式为分布式I/O输入及输出；智能从站可以基于主站的相关参数利用变频器来对电机所具有的功率和速度进行调整。各个从站的构成板块主要有1个电源板块、2个IM153-2接口板块及许多I/O板块。在实际生产及冗余控制系统正常运作的过程中，备PLC将会对主PLC的运行状态加以实时监测，当主PLC及其从站板块产生故障的时候，备PLC将会取代主PLC来继续运行[3]。在冗余系统中，各个从站所进行的组态工作主要是依靠自身控制及检测的对象来完成，针对生产中所运用的核心设备，该监控系统中所安装的从站主要包括以下几种。

软冗余系统的构成主要分为两类，分别为主、备PLC系统。在工作的过程中，CPU、通信总线与电源三者彼此独立，互不干涉。当主、备PLC同时运作的过程中，这个程序将同时具备冗余和非冗余两种程序，当运行至冗余程序的时候，此时仅仅有主PLC会运行该程序，而备PLC则直接越过该程序，同时将主PLC中形成的各个数据进行接收[5]。图3所示为主、备PLC系统中的实际运行过程。当主PLC系统中的某个部件出现故障，控制工作将会自行转换到备PLC系统中，并对监测状况加以备份，此时，备PLC将会升级为主PLC。这种转换主要包含了3个部件，分别为通信总线、电源及CPU。除了系统对主、备PLC进行错误转换之外，工作人员可以利用设置控制字的形式来人为切换主、备PLC系统，有利于冗余系统实施硬件检修与调节[6]。(2）软冗余系统的程序设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿安全监控系统升级改造关键技术研究[J]. 龙芃君.  低碳世界. 2018(12)
[2]基于多网融合及联动的煤矿安全监控系统设计[J]. 徐闯,何青松.  矿业安全与环保. 2018(06)
[3]针对电牵引采煤机的状态监测与故障识别逻辑的研究[J]. 李建成.  技术与市场. 2018(06)
[4]面向自动化工作面的电牵引采煤机控制系统设计[J]. 张旭辉,姚闯,刘志明,赵友军.  工矿自动化. 2017(04)
[5]采煤机截割部行星减速器优化设计[J]. 曹卫锋.  现代工业经济和信息化. 2016(21)
[6]采煤机行星减速器太阳轮的受力及疲劳寿命分析[J]. 毛君,郭建峰,陈洪月.  机械传动. 2015(11)
[7]电牵引采煤机网络远程监控控制系统[J]. 牛文斌,王明勇.  科技传播. 2011(20)
[8]基于DFTA的电牵引采煤机调高液压系统可靠性分析[J]. 王畏寒,程刚,张德坤,沈利华.  液压与气动. 2011(05)



本文编号：3514438