力控eForceCon在矿井皮带远程监控系统中的应用

一、系统概述

皮带远程监控系统采用全分布式控制结构，由井下控制站和地面调度室操作台构成，结合皮带传输过程中的急停、纵撕、跑偏、堆煤、满仓、烟雾、打滑保护等，不但可以对所有保护信号进行监视和控制，而且实现了信息管理中心与皮带传输现场的实时通讯，从而为数字化矿井的全面实现提供数据基础和系统接口。

二、系统架构

系统架构如下图所示：

系统主要由地面监控中心、网络层和现场设备层组成。设备采集层由PLC和各类传感器组成，传感器负责将所采集的皮带运转速度、矸石仓位、烟雾、温度等参数送入控制器。控制器负责采集数据、下发命令，同时进行相应的逻辑编程，对皮带实现更全面、更灵活的综合保护。

• 地面监控中心，地面监控中心设置在调度监控中心，通过工作站和工业电视对胶带机及相关设施进行集中控制和监视。
• 网络层，利用光纤冗余环形工业以太网作为井下皮带控制系统的主干网，它可以方便地扩展网络节点，易于和其它子网合成更大的网络。
• 现场设备层，现场设备层由井下控制器及信号采集装置两部分组成，主控站作为井下控制部分的通信核心，完成各控制分站监控信息与地面监控中心的信息交互传送。同时，通过外接的显示屏为井下巡检人员提供整个系统的运行工况，必要时可由主控站在井下直接完成对胶带系统的集控。

三、系统设计

皮带远程监控系统，选用力控组态软件eForceCon作为系统的上位机软件。eForceCon软件平台提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种功能模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，缩短了自动化系统的集成时间，大大提高了集成效率。

eForceCon能够与国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，可以与高可靠的工控计算机和网络系统集成，达到集中管理与监控的目的。同时还可以方便地向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”软、硬件系统的集成。

四、应用功能

1、控制功能，按照控制方式分集控自动、集控手动、就地，三种方式可以转换。正常生产时，使用集控自动方式，设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动启停；使用集控手动方式时，可以在中央控制台操作各设备，无闭锁和联动关系；使用就地方式时，在现场操作。系统可以实现的控制功能包括：

• 胶带机起动运行的集中自动控制
• 胶带机正常停车的集中自动控制
• 胶带机的就地自动、手动控制
• 给煤机、配仓刮板机控制

2、监视与保护，在工作站上可动态显示包括主电机在内的系统组成设备的开停状态、解锁/联锁状态、运行速度、电机工作电流、电机温度、减速器温度、滚筒温度、煤仓煤位、胶带张力等一系列参数。对位显示各胶带机纵撕、跑偏、闭锁、超温、打滑、堆煤、洒水、电机故障等报警/故障信号。可召唤显示闭锁、跑偏位置、皮带速度、供电参数、变频器工作参数等，可自动汉字及语音提示各设备故障及模拟量超限报警信息。

3、多样化监控，地面调度中心工作站可实现视频图像监控、动态画面显示、历史数据采集处理、状态趋势图显示、自诊断、报警等功能。对于模拟量参数，可生成历史趋势曲线，对于开关量参数，系统记录开关时间。

4、数据查询与趋势分析，监控人员可随时查询、打印实时趋势曲线以及任意时间段的历史趋势曲线、历史数据报表、报警信息等数据。

5、信息发布与共享，监测信息能够实现网络发布，并进行共享，经过授权允许的网络终端用户可以使用本系统特定的功能。

6、智能报警，系统对于超限及设备（包括必要传感器）故障报警具有故障类型和地址识别功能，报警信息能够分级显示，并能根据报警级别控制停车，同时将报警信息通过手机、E-mail、声光等方式通知工作人员。

7、 系统安全管理，系统提供程序及数据安全管理功能，不同的用户可设置不同的权限，防止未授权用户修改监控系统参数。

五、应用总结

矿井皮带远程监控系统以控制器和eForceCon为控制核心，功能全面，操作简单，监控画面生动逼真而且贴近现场，为工作人员监控原煤系统提供了很大的方便，大大降低了工作人员的工作量。目前，系统已经在多个煤矿实施并投入使用，系统满足需求、运行稳定，受到用户一致的好评。