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华宁控制系统在综采工作面应用及改进 摘要：文章主要介绍了华宁(KTC101)通讯控制系统在综 采工作面和顺槽皮带上的应用及存在的不足，并提出了改进 方案，从系统可靠性、可维护性方面做了分析比较，对改进 前后的使用情况做了总结，具有一定的借鉴意义。 关键词：综采工作面；控制；改进应用；可靠性 中图分类号：TD632文献标识码：A文章编号： 1006-8937 (2012) 26-0170-03 随着科学技术的飞速发展，煤矿机电设备在不断的更新 换代，功能也在不断的完善和升级，各个设备之间的关系越 来越复杂，自动化程度进一步提高，对集中控制系统提出了 更高的要求。华宁(KTC101)通讯控制系统是一套用于井下 皮带、三机、耦合器控制的典型产品，集成度高，灵活性和 可扩展性好，在我矿使用两年以来，各方面性能优越，工作 比较稳定。通过查阅相关资料，国内目前有200多个矿井都 使用了此系统，目前很少有人做过针对此系统的现场使用情 况的分析，作为一名用户方的技术人员，通过本文对华宁控 制器在现场的使用情况作一研究总结，与广大同行朋友们进 行交流，为系统的优化改进提供建议或意见。 1应用背景及系统简介 张家昴矿是一座大型现代化矿井，设计生产能力为600 万t/a,现有两个综采工作面正在回采，分别为15202工作 面和14202工作面，均使用了华宁（KTC101）通讯控制系统。 华宁KTC101通讯控制系统采用的是嵌入式技术，上位 机采用嵌入式计算机，并配有两个标准串口，串口通讯采用 modbus通讯方式，可以与外界计算机或其他采用modbus通 讯方式的设备配接实现信息共享。利用modbus通讯，可从 组合开关、变频器上采集电机的工作电流并实时显示，通过 各种传感器对电机温度、皮带速度、皮带张紧力、减速机油 压、轴承温度、烟雾、纵撕、跑偏、堆煤、环境温度等各种 工况进行检测，并在主控制器液晶屏上实时显示，根据设置 需要实现报警或停车保护。 2结构原理及改进方案 2. 1控制系统构成原理 以工作面三机控制系统为例，华宁KTC101通讯控制系 统主要包括以下子模块：①KTC101-Z型主控制器。②KDW101 型矿用隔爆兼本质安全型电源。输入电压AC 127V, 50 Hz, 输出两组DC 5V、两组DC 12V、一组DC 18V,总共五块带两 级过压保护、两级过流保护的本质安全型电源模块。③系列 组合扩音电话和急停闭锁开关。扩音电话是一种模块组合型 产品，主要有语音通讯、打点、闭锁按钮、拉线急停、启停 操作按扭和智能输入、输出等功能。④KJS101型本安输入输 出。本安输入输出设备（也称“下位机”或“分站”）可以 看作一个由主站KTC101-Z型主控制器和若干KJS101本安输 入输出构成的集中加分布控制系统。分站负责远程数据的采 集、通讯，直接参与控制，在分站的配合下实现整个系统的 扩展与延长。分站带有4-12路输出，4-12路开关量或模拟 量输入。且分站不需设址，只要接入系统，控制器会自动识 别，将离控制器最近的设置为1号下位机，然后从主控制器 由近及远，依次设置为2-15号，从而实现集中-分布式控制。 ?KFD101型多功能终端和七芯双屏蔽双护套强拉力阻燃电 缆。系统原理框图如图1所示。 从图1可以看出，KTC101系统采用的是双总线结构。一 条是内部总线，KTC101-Z主控制计算机（也称上位机）通过 内部总线和各中位机模块相连，CS1通过外部总线和远端的 下位机相连。采用模块化设计理念，在主控CPU的基础上将 具有独立功能的控制部分分解为若干模块，各个模块相互独 立，彼此完成不同的功能，构成一个集中/分布式智能控制 系统。 KTC101控制系统在皮带上的应用除以上子模块外，还包 括了各种传感器装置，它们通过10模块或下位机将检测到 的各种信号上传给主控制器，CPU根据各参数状态判断是否 执行报警或停车指令。主要包括以下几种传感器： GSC-200/1000-SC型速度传感器。用作胶带输送机检 测低速打滑、超速等保护。可对外提供200?1000 Hz的标 准模拟量信号，对应皮带速度值0?6m/s （模拟量），安装 在底皮带并与其紧密接触。 GWM-40-W型温度传感器。根据被测物体的温度高低来 决定输出，是一种接触式传感器，其输出形式为开关量，当 被测设备或环境温度大于45￡时，常开接点闭合，温度保护 动作。 GUD-330-D型堆煤传感器。用于两皮带搭接的机头处 或溜煤眼处，当发生堆煤或仓位超限时，传感器动作一定的 角度，输出点由闭合变成断开，系统报警停车，达到保护胶 带的目的。 GQLO. 1-Y型烟雾传感器。用于煤矿井下检测和预报机 械摩擦（如皮带机等）、电气设备引起的电缆起火和煤层自 燃等原因引起的火灾事故。当经过探头的气体