朱莊礦主井提升系統(tǒng)實現(xiàn)定重裝載自動化保運一區(qū)QC小組朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中控制改造保運一區(qū)一、小組概況小組名稱保運一區(qū)QC小組成立時間2007年元月組長夏咸文質(zhì)管員孫同懷小組類型現(xiàn)場型小組成員7人攻關(guān)時間5個月注冊號BYYQ-QC活動頻次2次/月，出勤率100%QC教育時間21小時以上本循環(huán)課題“朱莊礦主井提升系統(tǒng)實現(xiàn)定重裝載自動化”二隊技師小組成員簡介序號姓名職務文化程度1周華聯(lián)隊長中專2徐金珠副隊長初中3吳彬副隊長初中一、選題理由針對上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)設備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復雜，為了保障生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)和高效運行，決定從遠程監(jiān)控和集中控制兩方面著手研究，重點對集中控制進行研究，并研究開發(fā)適應上倉集中控制系統(tǒng)的設備和軟件。

理由一：上煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)存在的主要原因是，各個控制設備相距很遠，不利于人員的操作和檢修。而且設備多，生產(chǎn)系統(tǒng)復雜。理由二：由于朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設備較多及運行方式多樣，再加上老舊設備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時有發(fā)生，每年造成的損失在數(shù)百萬元，由于操作點分散，系統(tǒng)用工達40多人，效率低下。由于朱莊礦為集團公司的主力礦井之一，還能服務多年，因此地面生產(chǎn)系統(tǒng)的改進與完善，采用先進的控制方式，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化集中監(jiān)控，確保安全生產(chǎn)，勢在必行。二、現(xiàn)場調(diào)查目前朱莊煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題有：1、設備多：目前，整個系統(tǒng)有8部皮帶機以及配套的給煤機、分煤器、振動篩、破碎機、電磁鐵等共幾十臺設備。2、系統(tǒng)運行復雜：根據(jù)生產(chǎn)需求，運行方式有多個，有二次篩分或不篩分；有進方倉或進圓筒倉；有進倉或落地；有破碎或不破碎；有風選或不風選；有集控或就地控制等運行方式。3、故障率高：由于設備較多及運行方式多樣，再加上老舊設備多，影響生產(chǎn)和煤質(zhì)的事故時有發(fā)生。4、需要操作人員較多：每個小班需6-7人。管理難度較大。三、目標確定

朱莊礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的集中控制五、計劃對策

針對以上原因，保運一區(qū)技師小組成員制定了如下方法來解決問題：對策、對上倉進行集中控制改造在經(jīng)過分析比較的基礎上，根據(jù)煤流示意圖以及現(xiàn)場實際使用情況綜合考慮，使用新一代監(jiān)控系統(tǒng)來建造這套皮帶集控系統(tǒng)，通過同一個上位機平臺來實現(xiàn)對膠帶機和輔助設備全系統(tǒng)的控制。監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制設備包括有：主控計算機、集控網(wǎng)關(guān)、控制分站。在方案中，以控制室作為遠程集控操作中心，以集控網(wǎng)關(guān)作為就地集控中心，以基于LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)的控制分站設備為骨干，集合各種檢測、保護、執(zhí)行裝置，組建成一個完整的皮帶運輸集控系統(tǒng)。系統(tǒng)中的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站的運算處理單元選用了高性能的CPU芯片，保證了系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集和聯(lián)鎖運算、處理的實時性。LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)采用的LonTalk網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡變量技術(shù)以及高達78KB/秒的傳輸速率，保證了各控制分站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖佟⒖煽颗c準確。在集控系統(tǒng)中，為每條皮帶機配備有一套現(xiàn)場控制分站，控制分站與相關(guān)聯(lián)的傳感器、控制器進行相對獨立地測控工作。所有現(xiàn)場信號直接進入所屬的控制分站，由控制分站完成信號、狀態(tài)采集及狀態(tài)數(shù)據(jù)上報的功能，并且皮帶機的帶內(nèi)聯(lián)鎖、帶間聯(lián)鎖、自動開關(guān)機等控制功能也全部由現(xiàn)場控制分站完成，現(xiàn)場控制分站輸出的控制信號通過電氣控制設備來驅(qū)動現(xiàn)場皮帶運輸線上的各種裝置，如：皮帶電機、震動篩、分煤器、電磁閥、報警器等現(xiàn)場被控設備。通過在控制分站上安裝的液晶顯示屏和指示燈，現(xiàn)場操作、維護人員可以實時的查看系統(tǒng)的運行信息，如：電機電流、皮帶轉(zhuǎn)速、傳感器狀態(tài)、報警信息、上下游設備狀態(tài)等信息。

整個皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)中所有的集控網(wǎng)關(guān)和控制分站都掛接在一根屏蔽的雙絞線上，以LonWorks總線方式連接到控制室內(nèi)的主控計算機。集控網(wǎng)關(guān)和控制分站除了LonWorks總線接口外，還可以選擇配置RS232、RS485、CAN等通訊接口，可以方便的與就近的其他智能設備進行通訊，并將運行數(shù)據(jù)通過膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)上傳到控制室中，以實現(xiàn)對這些設備的遠程管理?？刂剖业闹骺赜嬎銠C可以對整條皮帶運輸線進行監(jiān)控管理。上位機軟件與下位機軟件可互為復核。主控計算機通過工業(yè)以太網(wǎng)絡與皮帶集控系統(tǒng)中的控制分站進行通訊，獲取運行實時數(shù)據(jù)，下發(fā)控制命令。同時還可以通過上位機通訊接口（OPCServer）向礦井綜合自動化系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。通過主控計算機能詳細的觀察到各主要工作點的設備運行狀況，如傳感器狀態(tài)、電機電流、皮帶轉(zhuǎn)速等；可以方便地控制系統(tǒng)設備開停，改變設備間的聯(lián)鎖關(guān)系；發(fā)生故障時，主控機能顯示故障設備的位置和故障類型，并發(fā)出語音和文字提示信息，協(xié)助值班人員及時指揮現(xiàn)場人員排除各類故障，從而降低故障率，減少事故影響時間。當某臺設備因局部故障一時不能納入集控系統(tǒng)時，可把該設備轉(zhuǎn)化為就地控制，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，從而達到系統(tǒng)運行安全可靠。六、對策實施1、該皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)具有技術(shù)先進、保護齊全、可靠性高、運行穩(wěn)定的特點。2、系統(tǒng)改造需投入108萬元，每年創(chuàng)效益89.4萬元，投資回收期1.2年。3、系統(tǒng)改造后可以提高系統(tǒng)的可靠行。減少事故影響，提高生產(chǎn)效率，減少用工，減輕職工勞動強度，改善作業(yè)環(huán)境。。

為了肯定本次小組活動的成果，2011年5月小組對取得的效益進行了討論：社會效益

經(jīng)濟效益減崗效益

社會效益1、可隨時掌握地面生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行情況，有利于安全管理，減少直至杜絕安全事故。2、提高了管理、運行的科技含量，減輕了工人的勞動強度。3、在老礦挖潛改造中，具有良好的推廣應用價值。減崗效益利用監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程集控開車，監(jiān)控員利用通訊工具指揮巡檢人員處理事故，減少了操作人員，提高了工效。以減少操作和維修人員12人，按每人年工資3萬計算，可減少工資性投入36萬/年。九、遺留問題及下一步打算遺留問題

遺留問題有目前集中控制系統(tǒng)剛投入生產(chǎn)，系統(tǒng)的兼容性有待進