试论露天煤矿皮带运输机可视化监控系统

【摘 要】皮带运输机也称作带式输送机，是一种连续运输的通用机械。文章介绍了皮带运输机的监控系统的结构以及监控系统的设计，为露天煤矿皮带运输机的可视化监控系统的使用做了参考作用。

【关键词】皮带运输机；监控系统

一、皮带运输机的组成

皮带运输机广泛应用在露天煤矿运输作业中。皮带运输机既可以运送散状物料，也可以运送成件物品。它结构简单，而工作过程中噪音较小。皮带运输机是应用于短距离连续运输的重要机械设备，是散料连续运输机械。因此实时监控皮带运输过程十分重要。皮带运输机的组成部分主要有：机架、皮带、改向滚筒、驱动滚筒、回程托辊、承载托辊、张紧装置、清扫器等。单个或多个驱动滚筒驱动皮带运输机，驱动电机也是由单个或多个电机驱动。一般的驱动装置是由电动机、减速机、制动器、液力偶合器、逆止器等组成。偶合器的作用是改善皮带运输机的启动性能。制动器和逆止器是为了防止当皮带运输机停机时皮带向下滑动。一般在矿山或冶金企业中所使用的多为1000mm～1200mm的皮带。

二、监控系统的结构与控制功能

（1）监控系统的主要结构。皮带运输系统的控制是一个复杂的过程，要根据实际情况设计系统的监控系统。皮带系统由于其设备分布较广，距离远，实时性高等特点，我们采用现场总线设备来建造这套系统。每台现场控制分站相对独立地测控每条皮带或皮带附属设备，测得的现场信号直接进入到现场控制分站中，现场控制分站可以直接采集信号。现场控制分站也可以完成皮带联锁、自动开关机等控制功能，输出的控制信号通过信号转换和放大来驱动现场的各种电气设备。在整个系统中，控制分站通过总线方式全部都挂接在一对双绞线上，通过智能通讯器，总线与地面上的计算机连接。计算机可以监控整条皮带运输线进行监控管理。（2）监控系统的控制功能。根据实际情况，我们设定监控系统的控制要求如下：实现各皮带运输线上多台振筛设备的启停控制，并可以遥控操作。可以集中控制整个系统；监视器上可以反映整个系统全线运行情况；可以提取系统运行和操作的历史情况，以备事后重演；开启系统的权限控制；可以实现系统的语言报警，出现故障的时候可以有警告音提示，并且可以紧急停车；可以对工作站、通讯、各个传感器进行自动检测；上位机软件与下位机软件可以互为复核，导向安全；系统具有容错性。（3）系统的控制方式。上位机可以完成系统的各种控制方式的切换。操作人员在主控室控制整条皮带的运行，可以自动实现联锁。操作人员在主控室控制各条皮带运行，实现单条皮带内联锁。操作人员在现场各个分站上控制整条皮带工艺流程，系统自动实现联锁。操作人员控制现场各条皮带的运行，实现单条皮带的连锁。操作人员可以任意启停系统中的任何设备，并且各个设备间以及设备与各检测信号间没有连锁关系。系统检修时，才利用此种状态。

三、监控系统的设计

（1）监控系统的硬件设计。电源模块：电源模块主要包括皮带机电源和振筛机电源。这两种电源均采用+5V和0.5A为CPU系统供电。对于皮带机电源，采用+12V，210mA为DI\DO\FI等设备供电，而对于振筛机电源，采用+12V，120mA为DI\DO\FI等设备供电。控制器：主控CPU选择N3150；RAM选择62256；Flash存储器选择AT29C512；LON收发器选择FTT-10。模拟量输入：采用16位的接点容量；通过EXSPI总线与主控制板连接；局部地址采用一位加三位的方式；AD转换器采用AD7705两个通道的模拟量的输入。数字量输入：采用16位的接点容量；通过EXSPI总线与主控制板连接；不采用局部地址；选择公用版地址为初始化地址。数字量输出：采用16位的接点容量；通过EXSPI总线与主控制板连接；不采用局部地址；采用一位的初始化地址。（2）系统软件的设计。软件的整体框架如图1。

四、结语

具有设备多、类型杂、布置分散、全线距离远是皮带运输系统的主要特点，在联网结构、实现方式、灵活性能、成本等方面各有差异。皮带运输机可视化监控，可以减少检修时间，提高生产效率。