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近年来由于煤矿化工行业在实际生产过程中事故频发#xff0c;国家安监部门自2022年起开展了为其三年的专项整治行动#xff0c;皮带运输系统作为煤矿化工行业自动化系统的重要组成部分成为此次专项整治重点。
兖矿新疆能化有限公司作为山能集团在新疆分部的龙…一、项目介绍
近年来由于煤矿化工行业在实际生产过程中事故频发国家安监部门自2022年起开展了为其三年的专项整治行动皮带运输系统作为煤矿化工行业自动化系统的重要组成部分成为此次专项整治重点。
兖矿新疆能化有限公司作为山能集团在新疆分部的龙头企业积极响应国家相关部门的政策要求兖矿新疆能化有限公司于2023年1月11日下发〔2023〕3号 关于印发《煤矿井下带式输送机保护装置安装及试验技术规范》的通知要求各级单位对实际生产中的皮带保护系统不完善的部分根据3号文的技术规范进行及时整改从根本上解决原皮带保护系统中存在的保护装置不全数量不足保护装置无法精准定位等一列问题该项目是对原料北仓前的六部皮带机进行皮带保护系统升级改造以使其符合国家安监部门的相关要求同时也为日常生产提供更加可靠的保障。
二、皮带集中保护系统组成
该系统适用于井工煤矿及煤化工厂控制器核心均采用西门子可编程控制器所有信号均经过本安电路隔离后接入PLC系统具备国家安全规程对带式输送机的各种要求地面通过巨控远程控制终端可实现手机移动端的数据监测微信报警实时推送变量与报警历史记录查询等功能系统稳定、可靠可实现无人值守系统原理图如下图所示 该系统由工业计算机、巨控智能远程控制终端、矿用本安型操作台、矿用隔爆兼本安型PLC控制箱及传感器五部分构成。
2.1地面控制室工业计算机和巨控智能远程控制终端
同时并入工业以太环网通过专业组态软件系统可对并网的主机设备进行启停控制、报警监测、参数设定、以及历史数据查询等功能同时通过巨控智能远程控制终端的Web数据发布实现在任意移动设备上的数据实时监测与查看以及远程维护等功能。
2.2矿用隔爆兼本安型PLC操作台
整体采用不锈钢金属外壳、外嵌按钮控制组指示灯显示组以西门子可编程控制器和十寸液晶触摸屏为核心并通过工业级MOXA交换机可与矿用兼本安型PLC控制箱组成工业以太环网从而实现多
台带式输送机的集中控制同时该操作台还集成了Modbus RTU、Modbus TCP、OPC等标准数据通讯接口能更加方便快捷的上传地面控制室或并入第三方自动化控制系统。
2.3矿用隔爆兼本安型PLC控制箱
以工业级西门子可编程控制器为核心配合自主研发的外围隔离电路可更加方便快捷的接入20路数字量信号和16路模拟量标准信号各种传感器均为双路输入接口从而实现冗余保护功能参数输入采用不锈钢防水金属键盘功能显示采用西门子七寸液晶触摸屏提供工业化可视平台并通过自身的语音报警器实现声光报警同时配备工业级MOXA交换机实现光电转换从而实现超远距离稳定高效的数据通讯、视频就近接入。
2.4保护检测传感器
包含温度传感器、烟雾传感器、速度传感器、堆煤传感器、跑偏传感器、急停开关、急停开关和跑偏传感器均可实现故障位置显示。撕裂传感器、撕裂传感器采用称重方式防水、防潮动作灵敏。张力传感器、超温自动洒水超温自动洒水采用电动球阀作为执行机构不会堵塞、锈蚀、 使用寿命长。、振动传感器、抱闸状态检测及电压、电流监测等其中温度传感器包含开关量检测型、PT100检测型和红外检测型三种。各传感器采用485通讯具有自检功能灵敏度可调适用于井下不同环境条件。
三、巨控智能远程控制终端在该项目中的应用
该仓前项目现场共六部皮带机每部皮带配一台KXJ127矿用隔爆兼本安型PLC控制箱均采用的西门子smart200可编程控制器通过工业交换机将所有控制器通过光纤网络连接到料控室内料控室内设置操作员站和工程师站客户要求实现手机APP在线监测同时在皮带现场区域设置有一个值班室值班室内设有一台工业计算机计算机可上网但是由于一些特殊原因无法将皮带PLC控制箱的光纤接入到值班室为满足客户上面的两个需求选用广州巨控电子科技有限公司的GRM533YW-C智能远程控制终端该终端安装在料控室内采用4G物联卡方式联网外置4G天线信号良好现场值班室工业计算机安装组态软件组态王6.55通过巨控提供的GrmOpcServer软件配置好OPC连接后便可在组态软件上建立OPC服务器对现场皮带PLC控制箱进行远程组态软件监控。
3.1手机APP软件开发 打开巨控公司提供的GRMDev5软件选择好模块型号创建项目六条皮带分为AB两组建立添加两个网络端口由于现场控制器为西门子smart200 PLC则两个端口的网络通讯协议需要都选择SMART_S7_200_TCP每个端口下建立三个不同IP地址设备连接数据词典建立“仓前皮带状态检测”和“仓前皮带报警监测”变量组建立每条皮带控制器的所有采集变量建立六个皮带控制器的短信报警组在每个报警组下建立变量报警触发将每条皮带的张力值和速度值连添加到历史数据记录里定义记录间隔为5s建多状态文本以供变量链接显示使用建立完成好项目后点击云端设备登陆下载输入设备ID号和远程下载密码后进行网络下载项目编辑及手机APP项目编辑和最终监测画面如下各图所示 3.2通过巨控远程控制终端的OPC功能开发工业组态软件
将据控GRM533终端和PLC通过网口连接GRM533通过手机卡4G卡联网现场值班室内的工业计算机上安装上组态王6.55该计算机具备上网功能不需固定IP和绑定域名。
安装GRM533工程配置软件GRM Dev3和巨控GrmOpcServer软件包软件可从官网下载使用GRM533工程配置软件GRMDev3可完成GRM533G的工程开发和下载即配置需要远程监控的PLC变量和对应的PLC寄存器地址使用巨控GrmOpcServer软件包中的GRM OPC管理器GrmOpcMgr.exe“添加GRM设备”输入模块的序列号和密码后点击“刷新全部GRM设备”这个时候GRM软件里面建立的全部变量都导入到OPC里面了。
在组态王软件里建立OPC服务器链接OPCSERVER可以看到已经登陆的模块里面建立的全部变量即第一步在GRM模块中建立的变量将组态软件的变量关联到对应的OPC寄存器完成了远程PLC变量到组态软件变量的全部映射这个时候按正常组态软件开发画面即可。组态软件运行时会自动启动GrmOpcServer GrmOpcServer并不需要手工启动。
组态王OPC配置连接以及最终组态软件界面如下图所示 四、巨控智能远程控制使用心得和建议
通过巨控远程数据模块在该项目中的应用为现场用户开发了手机APP数据实时监测功能极大的方便了用户日常对设备的监测与维护用户通过不同等级的密码设定与分配从而更加科学的实现了对不同用户的数据访问权限的管理该模块可将远程数据变量刷新频率控制在秒级能够满足工业控制领域基本需求而且通过模块的无线远程OPC功能大大的减少了现场光缆的铺设为用户节省了极大的成本而且模块具备数据透传功能由于该用户所在地为新疆路途遥远该模块极大的方便了后续对现场设备的监测与维护减少了后期的售后维护成本而且该模块自带的512M云空间可长时间保留变量和报警记录当现场工控机出现故障无法调取历史数据时该模块的云空间历史记录存储极大的弥补了这方面的隐患大大提高了系统数据的可靠性。
建议广州巨控科技有限公司对模块的以下功能进行优化升级
① 整数或是浮点数变量链接的多态文本无法实现文本变色功能
② 历史数据查询时查询的历史记录时间节点总是跟查询的时间对不上。
