采用Promos系统对井下皮带机实施远程监测\监控

摘要 本方案旨在对井下各皮带PROMOS电控系统进行地面监测、集中控制和各皮带运行信息的动态显示以及网络发布。这一方案的实施，将能更方便的了解井下皮带运输机的运行状态，更快捷的了解到井下皮带运输机的故障信息，同时能够迅速的修改皮带控制器的主机程序。

关键词 Promos系统；皮带运输机；监测；监控

中图分类号TH13 文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）54-0117-02

0 引言

长期以来，由于煤矿井下地质条件的局限性，皮带运输机的控制系统都设在井下，且离地面较远，就造成了不能在地面上对皮带运输系统进行实时控制，一旦皮带控制系统发生故障，便因不能对故障进行及时处理，而导致皮带运输系统不能正常运行，从而影响煤矿生产的正常进行。本方案的实施，将极大的改观这一现状，实现对井下皮带运输系统进行实时控制，减少电气维护的工作量，从而提高生产效率。下面对井下皮带运输系统在地面上进行监测、监控的方案进行简单的介绍。

1 实现方案

井下盘区各部皮带的Promos控制器通过自身的Linie卡用Linie线连成小的子系统，每个子系统通过Linie线把信号传到就近盘区变电所的Mctp系统上，井下Mctp系统通过光缆把信号传到地面的MCTP系统上，地面Mctp系统再通过Linie线把信号传给机房内的盘区Promos主控制器上，主控制器采用Rk512协议通过RS232接口把各盘区皮带的信息传给控制中心的工控机，在工控机上通过Mcgs组态软件实现井下各盘区皮带的集中控制以及运行情况的组态动画显示和网络发布。通过地面机房内的Promos主控制器可以远程修改井下各皮带控制器的控制程序，不再需要下井使用笔记本电脑修改程序了。

本方案具有强大的扩展功能，系统中的每一台控制器都可以通过Linie线连接四台控制器，Linie 线传输的最长距离: 10km,每加一个耦合器可延长 7km（通讯波特率在19.2kbit/s时）。可完成井下所有盘区皮带的集中控制。井下的皮带电控要接入本系统,只需要在原有的Promos控制器内增加一块Linie卡、一块12V电源板和相应Linie线即可。方案示意图如图1所示：

图1

2 Promos监控系统

2.1概述

KJ50型Promos监控系统（以下简称Promos系统）是一种适用于各种控制任务的通用型、高性能、高可靠性的工业自动化系统，它适用于煤矿井下有甲烷和煤尘爆炸危险的环境中。

Promos系统有较强的适用性和可扩展性，可以组成不同的控制规模，小到一条皮带，大到整个采区及至全矿井的生产过程控制。方便灵活，其逻辑控制方式可以通过软件编程来实现，使复杂的控制逻辑变得简单易行。系统中的产品采用简便快捷的直插式插接件相连，使系统在恶劣的环境中也能快速准确的安装和更换。系统显示器为10寸真彩液晶屏。同时系统备有标准接口可与其它系统联网及扩展，可与井上计算机联网通讯实现文字、图型显示，显示全生产系统运行状态和故障状态，包括故障性质和位置（硬件为20MA电流环、485接口、232接口、以太网，通讯协议为RK512、BB22444、Modbus、TCP/IP），系统中有独立的语音通讯线，使系统在可以延伸到的地方都能进行语音通讯。系统中有独立的安全保障回路，与控制回路相连使用，可使系统控制安全可靠。

2.2系统结构与工作原理

2.2.1 Promos系统简图

图2

2.2.2工作原理

Promos监控系统有两种重要总线：Linie和AST总线。Linie总线用于上位机与井下控制器及控制器与控制器之间的连接。AST总线用于控制器与智能型部件、非智能型部件之间的连接，见图2（Promos系统结构简图）。

1）编程及程序传送

Promos系统要完成监控功能,首先应根据用户的具体要求进行编程。在普通PC机的Windows环境下，应用Promos公司自己的编程软件Promos-CAD，可以绘制出配置图和逻辑关系图，然后经过PC机的编译汇编，生成控制器可以识别的机器码,通过通讯口传给控制器，也可以通过Linie总线将控制程序代码传给现场的其他控制器。控制器把程序代码存入E2PROM中，就可在每次上电后执行程序。

2）运行

上电后，控制器首先对非智能部件进行查询，以确定其数量、状态。控制器检测出急停开关及安全回路的具体状态，对非智能部件检查完成后，开始对智能部件进行初始化。根据用户程序对智能部件进行的设置，以确定每一输入口是模拟量、开关量，还是频率量，每一输出口是开关量或频率量。另外，智能部件的配接顺序必须与程序设定相同。

控制器同智能部件之间的通讯为令牌式。控制器连续不断地向AST线发送令牌，当智能部件接收的传感器信息发生改变，需要向控制器汇报时，捕捉令牌，将自己的信息以报文的形式发送给控制器，这种方法被称作汇报式。通过这种方法，智能部件只有在传感器状态发生改变时才和控制器进行通讯，这样即节省了时间，又保证了反应速度。

智能部件连接所有的传感器及被控设备，通过传感器采集数据，智能部件进行预处理，然后传送给控制器，由控制器进行处理。

控制器命令的输出，是以报文的形式按地址直接发给智能部件。智能部件接到报文后，执行控制器命令。

2.3技术特性

2.3.1电源

供电电压: AC 127V, 波动范围-25％～+10％

输出三路: DC 12V 二路：DC 5V

一路技术参数为：

——最高开路电压：U0 =12.3V/5.3V

——最大短路电流：I0 =1.3A/2.0A

其中 12V 用于供给控制器本身和 AST 设备，另一路12V供给linie卡，5V 供给控制器本身的CPU部分。

在本系统中，对于各个设备来讲，电源 KDW10 为关联设备，而对于除电源以外的各种 Pctp设备，互为配接设备。

2.3.2信号传输速度

Linie 线：38.4kBd,19.2kBd,9.6kBd,4.8kBd 四种可选；

AST线：2.4kBd。

2.3.3控制器程序存贮器容量

EEPROM256K可扩展512K。

2.3.4 传输距离

AST 线传输的最长距离：3km，但在实际使用中要根据配接设备多少而定，AST线的终端电压不小于8V时系统才可能正常工作，且至少每隔100m必须有一个设备，AST部件的密度和顺序是任意的。传感器接口与传感器之间电缆的最大长度为90m。

Linie 线传输的最长距离：10km,每加一耦合器可延长7km。（通讯波特率在19.2kbit/s时）。

2.3.5电缆参数

AST电缆电源芯线参数:

电感 L ≤ 0.78mH/km；

电容 C ≤ 85nF/km；

电阻 R ≥ 3Ω/km；

AST其余电缆及LINIE线的分布参数为：

电感 L ≤ 0.60mH/km；

电容 C ≤ 85nF/km；

电阻 R ≥ 32 Ω/km。

3结论

本系统已于2009年在晋煤集团寺河矿进行实施运行，运行结果表明，该系统能够对井下皮带运输系统进行实时监控，能够明确快捷的显示出系统的运行状态、故障信息，为处理皮带运输系统电气故障，开辟了一条便捷之路。

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