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摘 要：本文根据我国现有煤矿自动化集中控制技术的发展情况，结合鹤岗富力煤矿实际，简诉了在主提升和供电系统方面集中控制技术的原理及应用，其中包括提升钢带机和井下变电所安装集控系统的目的、方案说明、实现的功能等。
关键词：自动化集中控制技术；钢带机；井下变电所
引言：
在科学技术飞快进步的今天，煤矿必须依靠科技进步，转型成为自动化、信息化、数字化的高产高效矿井，才能生存和发展。随着自动化技术不断在各个领域的应用， 生产效率不断提升，尤其在煤炭产业上尤其重要，不但能解决煤矿中用人多、投入多的问题，更能消除许多安全隐患，下面简诉煤矿提升钢带机和井下变电所自动化集中控制技术技术原理及应用。
1钢带机自动化集中控制：
（1）现场情况和改造目的：
鹤岗富力煤矿共有四台皮带机电控系统，其中地面钢丝绳牵引皮带机的两套电控系统是基于GE90-30 PLC和6RA70直流调速装置的磁场可逆电枢串联12脉动钢带机电控系统，另外井下还有三台隔爆兼本安型皮带电控系统。该四台设备目前的控制方式是每班配皮带机工手动开车。在当今的技术条件下，该控制工艺显得比较落后，一方面皮带机控制工艺本来就很简单，开启之后基本无需再进行任何操作，除非拉保护、或故障动作导致停车后才需司机再次启动，所以司机岗位需要的操作极少，每班配置司机属于人员的极大浪费；另一方面皮带机运行的状况只有司机知道，地面机电科、调度等单位要想了解设备运行情况还需和皮带机房通电話了解，而且往往不能得到全面、细致的了解；另外各条皮带之间运行情况也无法相互了解，上下皮带之间的联络也需要靠电话进行，十分落后。因此提出改造方案，基于矿局域网搭建皮带机远程控制自动化平台，对该四台皮带机进行集中控制，在地面就可以实现对各台皮带机的运行状况、数据、故障报警等信息进行全面、细致的观察的记录，并可进行远程启动、停止、故障复位等操作，这样一来，就无需每台设备全天配备操作工，司机房无人值守，只需要一名巡检人员在发生故障远程无法处理时检修设备即可。使人力、物力成本大大减少，自动化程度极大提高。
（2）方案说明：
本方案通过矿局域网将井下三条皮带的PLC、地面钢带机的主、副PLC及集控上位机进行联网，实现集控上位机对各PLC的监控。
①网络基础：改造需要矿方将矿局域网引至井下三台皮带机房及地面钢带机房，并为PLC、上位机设备分配固定IP地址。
②电控改造：
地面钢带机：电控系统更换整套PLC为西门子S7-300系列PLC（S7-300PLC的网络功能强大），在机房装设一台工业以太网交换机。
井下三台皮带机：电控系统需要为每台PLC增加以太网模块，在各皮带机房各装设工业以太网交换机一台；由于控制方式的改变，电控系统需要对各台设备的PLC程序的有关部分进行编程、调试，对上位机进行软件升级、重新编程、调试；若现场的风机、油泵等外部设备为就地由继电器回路启停控制，为了实现远程遥控，电控需要对外部线路进行改造、增加PLC接口模块，使这些设备的控制方式改为PLC直接输出。增加集控上位机一台，实现对现场各数据、保护的监视及各现场设备的控制，同时为集控厂家提供启动、停止信号接口，实现在集控系统上位机上的启、停操作。
（3）改造后实现的功能：
改造后新增的上位机可实现对各台皮带及其现场各设备（风机、油泵、快开等）的启停控制，对开车方式的选择操作（提人、提煤、检修等）及故障复位操作，可监控电枢电流、励磁电流、运行速度等各项数据，可监控电控系统的超速、倒转、失磁、过流、调节器故障、快开、快熔、急停、沿线急停、机头机尾保护等所有保护动作，可生成运行曲线和数据并保存至少30天以上。
2 井下变电所自动化集中控制：
（1）现场情况和改造目的：
鹤岗富力煤矿井下现有12个变电所，负责全矿的供电工作。为提高供电系统运行质量，安装自动控制系统，实现井下所有变电所高低压开关保护器、电力监控分站、地面主控机的集成，实现远程地面监测与控制，达到提高供电安全可靠性和减员提效的目的。
（2）方案说明：
将12个变电所的天津天矿、淮南万泰、济源华宇、中国电光、锦州华光、等厂家的高低压保护器接入电力监控分站，确保监控分站正常读取开关保护器数据，实现保护器与电力监控分站的双向数据通信。与工业以太环网联网，实现电力监控分站与地面控制机的数据通信。
井下变电所电力监控系统采用三层结构，第一层为上位监控计算机，第二层为监控分站，第三层为智能开关。 系统采用工业以太网加现场总线模式，主干信道是以太环网到各变电所，通过变电所环网交换机数据接口将变电所监控分站接入系统。在变电所内采用分布式的现场总线控制系统，各个开关的智能综合保护器通过RS485总线（或网络双绞线）接入到监控分站。监控分站采用RJ45标准以太网口与变电所的环网交换机连接，接入井下工业以太网。各个开关的综合保护器采集的各种信号参数和保护，通过RS485总线（或网络双绞线）传至监控分站，监控分站对采集到的信息进行处理后，经工业以太环网集中传输到地面矿井电力监控后台，构成全矿井电力监控系统。电力监控系统后台以OPC方式，将数据传输到全矿井综合自动化平台。同时监控分站可以根据地面监控主机的指令对综合保护器进行远程控制操作。
（3）改造后实现的功能：
井下所有变电所的高压开关具有较完善的保护系统和远程通讯功能，具备实现变电所集中监控条件；所有低压防爆馈电开关和防爆型照明综保开关具备远程通讯功能，实现地面远程通信及监控；电力监控分站、环网交换机肩负着井下各变电所自动化设备的数据采集和传输，必须保证正常供电，并具备3小时UPS后备供电功能，使地面集控室能实时观察井下各变电所供电情况。
3 结束语
近年来，随着自动化集中控制技术在煤矿中应用，充分发挥了管理信息网络和各生产控制系统应有的功效，实现了监管控一体化的理想格局，并达到减员增效的目的；促进的煤矿更好、更快的科学发展。
参考文献：
[1] 《煤矿电工手册》第四分册.
[2] 《常用供配电设备选型手册》第一分册（下），《煤矿安全规程》2011版.
关键词：自动化集中控制技术；钢带机；井下变电所
引言：
在科学技术飞快进步的今天，煤矿必须依靠科技进步，转型成为自动化、信息化、数字化的高产高效矿井，才能生存和发展。随着自动化技术不断在各个领域的应用， 生产效率不断提升，尤其在煤炭产业上尤其重要，不但能解决煤矿中用人多、投入多的问题，更能消除许多安全隐患，下面简诉煤矿提升钢带机和井下变电所自动化集中控制技术技术原理及应用。
1钢带机自动化集中控制：
（1）现场情况和改造目的：
鹤岗富力煤矿共有四台皮带机电控系统，其中地面钢丝绳牵引皮带机的两套电控系统是基于GE90-30 PLC和6RA70直流调速装置的磁场可逆电枢串联12脉动钢带机电控系统，另外井下还有三台隔爆兼本安型皮带电控系统。该四台设备目前的控制方式是每班配皮带机工手动开车。在当今的技术条件下，该控制工艺显得比较落后，一方面皮带机控制工艺本来就很简单，开启之后基本无需再进行任何操作，除非拉保护、或故障动作导致停车后才需司机再次启动，所以司机岗位需要的操作极少，每班配置司机属于人员的极大浪费；另一方面皮带机运行的状况只有司机知道，地面机电科、调度等单位要想了解设备运行情况还需和皮带机房通电話了解，而且往往不能得到全面、细致的了解；另外各条皮带之间运行情况也无法相互了解，上下皮带之间的联络也需要靠电话进行，十分落后。因此提出改造方案，基于矿局域网搭建皮带机远程控制自动化平台，对该四台皮带机进行集中控制，在地面就可以实现对各台皮带机的运行状况、数据、故障报警等信息进行全面、细致的观察的记录，并可进行远程启动、停止、故障复位等操作，这样一来，就无需每台设备全天配备操作工，司机房无人值守，只需要一名巡检人员在发生故障远程无法处理时检修设备即可。使人力、物力成本大大减少，自动化程度极大提高。
（2）方案说明：
本方案通过矿局域网将井下三条皮带的PLC、地面钢带机的主、副PLC及集控上位机进行联网，实现集控上位机对各PLC的监控。
①网络基础：改造需要矿方将矿局域网引至井下三台皮带机房及地面钢带机房，并为PLC、上位机设备分配固定IP地址。
②电控改造：
地面钢带机：电控系统更换整套PLC为西门子S7-300系列PLC（S7-300PLC的网络功能强大），在机房装设一台工业以太网交换机。
井下三台皮带机：电控系统需要为每台PLC增加以太网模块，在各皮带机房各装设工业以太网交换机一台；由于控制方式的改变，电控系统需要对各台设备的PLC程序的有关部分进行编程、调试，对上位机进行软件升级、重新编程、调试；若现场的风机、油泵等外部设备为就地由继电器回路启停控制，为了实现远程遥控，电控需要对外部线路进行改造、增加PLC接口模块，使这些设备的控制方式改为PLC直接输出。增加集控上位机一台，实现对现场各数据、保护的监视及各现场设备的控制，同时为集控厂家提供启动、停止信号接口，实现在集控系统上位机上的启、停操作。
（3）改造后实现的功能：
改造后新增的上位机可实现对各台皮带及其现场各设备（风机、油泵、快开等）的启停控制，对开车方式的选择操作（提人、提煤、检修等）及故障复位操作，可监控电枢电流、励磁电流、运行速度等各项数据，可监控电控系统的超速、倒转、失磁、过流、调节器故障、快开、快熔、急停、沿线急停、机头机尾保护等所有保护动作，可生成运行曲线和数据并保存至少30天以上。
2 井下变电所自动化集中控制：
（1）现场情况和改造目的：
鹤岗富力煤矿井下现有12个变电所，负责全矿的供电工作。为提高供电系统运行质量，安装自动控制系统，实现井下所有变电所高低压开关保护器、电力监控分站、地面主控机的集成，实现远程地面监测与控制，达到提高供电安全可靠性和减员提效的目的。
（2）方案说明：
将12个变电所的天津天矿、淮南万泰、济源华宇、中国电光、锦州华光、等厂家的高低压保护器接入电力监控分站，确保监控分站正常读取开关保护器数据，实现保护器与电力监控分站的双向数据通信。与工业以太环网联网，实现电力监控分站与地面控制机的数据通信。
井下变电所电力监控系统采用三层结构，第一层为上位监控计算机，第二层为监控分站，第三层为智能开关。 系统采用工业以太网加现场总线模式，主干信道是以太环网到各变电所，通过变电所环网交换机数据接口将变电所监控分站接入系统。在变电所内采用分布式的现场总线控制系统，各个开关的智能综合保护器通过RS485总线（或网络双绞线）接入到监控分站。监控分站采用RJ45标准以太网口与变电所的环网交换机连接，接入井下工业以太网。各个开关的综合保护器采集的各种信号参数和保护，通过RS485总线（或网络双绞线）传至监控分站，监控分站对采集到的信息进行处理后，经工业以太环网集中传输到地面矿井电力监控后台，构成全矿井电力监控系统。电力监控系统后台以OPC方式，将数据传输到全矿井综合自动化平台。同时监控分站可以根据地面监控主机的指令对综合保护器进行远程控制操作。
（3）改造后实现的功能：
井下所有变电所的高压开关具有较完善的保护系统和远程通讯功能，具备实现变电所集中监控条件；所有低压防爆馈电开关和防爆型照明综保开关具备远程通讯功能，实现地面远程通信及监控；电力监控分站、环网交换机肩负着井下各变电所自动化设备的数据采集和传输，必须保证正常供电，并具备3小时UPS后备供电功能，使地面集控室能实时观察井下各变电所供电情况。
3 结束语
近年来，随着自动化集中控制技术在煤矿中应用，充分发挥了管理信息网络和各生产控制系统应有的功效，实现了监管控一体化的理想格局，并达到减员增效的目的；促进的煤矿更好、更快的科学发展。
参考文献：
[1] 《煤矿电工手册》第四分册.
[2] 《常用供配电设备选型手册》第一分册（下），《煤矿安全规程》2011版.