综采工作面自动化控制系统培训讲义

北京天地玛珂电液控制系统有限公司BeijingTiandi-MarcoElectro-HydraulicControlSystemCompanyLtd综采工作面自动化控制系统培训讲义北京天地玛珂电液控制系统有限公司培训提纲一．系统概述二．主要功能及特点三．设备安装四．系统调试五．软件配置一、系统概述（一）系统定义什么叫SAM型综采自动化控制系统？SAM型综采自动化控制系统是在综采工作面单机设备自动化的基础上，采用拟人手法，把人的视觉、听觉延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽中心，建立一套以监控中心为核心，以工作面视频、音频、以太网、远控为基础的集中自动化控制系统。实现在顺槽监控中心对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“少人化”甚至“无人化”的开采目的。一、系统概述（二）系统范围SAMSAM采煤机胶带运输机破碎机运输机转载机组合开关泵站确保各设备协调、连续、高效、安全运行，尽可能将工人从工作面解放出来，实现工作面操作少人化甚至无人化。高效安全连续协调支架SACSASSATSABSAP一、系统概述（三）系统结构一、系统概述（三）系统结构一、系统概述（四）系统结构“大脑”工作面监控中心12345“神经网络”工作面工业以太网“眼睛”工作面视频系统“耳朵”工作面语音通信系统“思想”工作面控制模型SAM一、系统概述（五）系统内涵提出了“无人操作、有人巡视”的智能化无人开采生产模式，即：通过各子系统的集成，把人的视觉、听觉、操作延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽监控中心或地面，实现在顺槽监控中心或地面对综采设备进行远程操控，达到工作面内无人开采的目的。可视远程干预一、系统概述（五）系统内涵2.采煤机记忆割煤3.液压支架跟机自动化2人可视化远程干预1.智能化采煤工艺4.工作面内1人巡视顶层规划设计采煤工艺顺槽监控中心一、系统概述（五）系统内涵SAM综采自动化控制系统以“现场无人操作、远程可视化干预控制”为思路将工作面内的工人解放出来，首创了“2人远程操作、工作面内无人操作、1人巡视”的采煤模式。培训提纲一．系统概述二．主要功能三．设备安装四．系统调试五．软件配置二、主要功能1.液压支架跟机自动化技术结合开采工艺，依据工作面顶板压力、倾角、液压支架姿态、采煤机运行状态等信息，将整个生产过程划分为不同的阶段，自动决策并控制液压支架全工作面跟机、通过LASC自动找直等动作，实现了工作面自动连续生产。液压支架跟机自动化技术二、主要功能2.采煤机记忆截割技术按照示范刀所记录的工作参数、姿态参数、滚筒高度轨迹，进行智能化运算，形成记忆截割模板，在自动截割过程中不断修正误差，实现自动调高、卧底、加速和减速等功能。采煤机记忆切割二、主要功能3.工作面视频监控技术将人的视听感官延伸到工作面，通过在工作面安装摄像仪，实时跟踪采煤机，自动完成视频跟机推送功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。微型摄像仪追机视频二、主要功能4.远程集中监控技术在顺槽列车上或地面打造一个“井下中控室”。实现泵站和三机的远控操作，通过按下“一键启停”按钮，工作面的设备依次顺序自动启动。设备数据高速上传和控制信号实时下达，控制延时不超过300ms；当发现生产过程出现特殊情况，例如工作面顶板发生变化或液压支架未能移架到位，影响工作面连续推进时，可及时进行人工远程干预。监控中心软件画面二、主要功能4.远程集中监控技术综采工作面工业以太网系统，构建系统级控制平台。工作面液压支架国产电控200个节点的远程控制延时小于300ms，国产采煤机的远程控制延时小于200ms，有效解决了液压支架和采煤机的远程实时控制难题。培训提纲一．系统概述二．主要功能三．设备安装四．系统调试五．软件配置三、设备安装2.矿用本安型摄像仪功能简介综采自动化系统配备的矿用本安型摄像仪，采集工作面视频图像，并通过以太网发送到主机或者监视器。（一）工作面设备及安装外形尺寸：100*72*63（mm）工作电流：约200mA最高分辨率：1280*720（彩色）2.矿用本安型摄像仪接口定义矿用云台摄像仪外部采用lumberg插头连接方式，分为以太网接口和供电接口（壳体上有网、电标识），两个接口分别通过（网线）conmN/4nlumbxxx/xx和（电源线）conmN/4nlumbxxx/xx连接器接入综合接入器，连接器长度根据实际应用环境确定三、设备安装（一）工作面设备及安装设备后视角度电口网口3.矿用本安型综采综合接入器三、设备安装功能简介综采综合接入器采用工业以太网技术为核心通信平台，内置嵌入式管理单元、以太网交换单元。具备以太网的电接口，可以接入以太网设备，如网络摄像仪；具备CAN接口，可直接接入支架控制器；具备标准的RS232、RS485，可以接入具备相应接口的综采设备。该产品通常沿工作面每隔6个支架布置一台，8C环网口之间通过网络型连接器串联，端头、端尾各通过“TF型综合接入器”将电信号转成光信号后再经过光缆连接到监控中心，监控中心为“2F型综合接入器”从而闭合成工作面千兆工业以太环网。（一）工作面设备及安装3.矿用本安型综采综合接入器实际连接示意图摄像仪3摄像仪2综合接入器接口定义①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩Loop1Loop2供电网口电口双路电源箱CAN网口电口三、设备安装（一）工作面设备及安装○11CAN摄像仪1电口网口4.矿用隔爆兼本质安全型稳压电源三、设备安装型号：KDW127/12/JRQ功能简介综合接入器专用双路12V稳压电源，单头4d连接器输出两路12VDC电源（一）工作面设备及安装5.矿用本安型无线接入器三、设备安装功能简介提供5.8Gwifi覆盖低漫游延时（一）工作面设备及安装1234备注A312V/2A12V/2AGNDGND电源口A4ETH_TXPETH_TXNETH_RXPETH_RXN网口A1A2A3A45.8G馈线接口馈线全向天线定向天线1.监控中心三、设备安装（二）监控中心设备及安装顺槽监控中心监控中心内部设备情况：天玛公司：隔爆兼本安型监控主机、显示器、操作台、交换机、光电转换器、综采综合接入器、键盘等其他厂家：采煤机顺槽监控站、三机监测顺槽终端、工作面沿线喊话及闭锁终端2.隔爆兼本安型监控主机三、设备安装（二）监控中心设备及安装监控主机作为工作面支架电液控制系统信息收集和传输的中心站，通过煤矿井下环网可将综采工作面数据送到地面，从而可以在地面监控计算机上方便地监控、查看井下数据参数。其主要功能为集中管理与控制，在整个工作面生产系统中处于中心位置，功能包括信息采集，数据显示，参数设置，数据控制，数据整理，工作面控制系统的故障判断，信息的上传与下达，以及符合安全条件的控制功能。监控主机内含两套主板，通过RS422、RS232、CAN通讯接口、USB接口以及显示器接口等，对工作面液压支架、运输机和采煤机等一系列设备进行集中管理和控制。功能简介监控中心核心部件2.隔爆兼本安型监控主机三、设备安装（二）监控中心设备及安装接口定义①CAN②RS422③USB④键盘、USB⑤音频⑥RS232⑦网口⑧12V输出⑨12V输出⑩快插光纤口◎127V供电主板A主板B3.本安型显示器三、设备安装（二）监控中心设备及安装井下数据集中显示的载体显示器的外壳是由不锈钢制成的，使用O圈密封，防护等级可以达到IP54。矿用本安型显示器有三个端口，两个端口配有一个4芯插座，用来接入12V电源；外部需有两个12V电源为其供电，一路给本安显示器的背光，另外一路给DVI的光电模块和DVI模块，剩余的端口配有快速接插光纤口，用来传输视频信号。整体设计结构小巧，安装方便，适用煤矿井下使用，可单独使用也可配合监控中心整体使用。功能简介3.本安型显示器三、设备安装（二）监控中心设备及安装①②③①②③显示器B显示器A快插光纤快插光纤③②①监控主机①12V显示器电路供电②12V显示器背灯供电③数据传输快插光纤显示器安装示意图快插光纤接口定义4.信号转换器3.0版本三、设备安装（二）监控中心设备及安装功能简介电液控数据传输转换关键设备配合工作面信号转换器2.0版本设备使用，实现双线CAN总线数据、RS422数据的转换。A①-12V供电A②-CANA③-422A④-CAN接口定义A④A③A②A①4.信号转换器3.0版本三、设备安装（二）监控中心设备及安装工作面信号转换器2.0A①A②A③A④CANA④A③A②A①供电首架支架控制器信号转化器人机界面监控主机②RS422422支架操作台②CAN监控中心信号转换器3.0⑥RS232④RS232实际连接示意图5.综采工作面以太环网搭建三、设备安装（二）监控中心设备及安装首架综合接入器末架综合接入器Loop1Loop2监控中心综合接入器工作面监控中心6.支架操作台三、设备安装（二）监控中心设备及安装支架远控操作的载体矿用本安型支架操作台用于对综采工作面液压支架的远程控制，包括支架单动、支架成组动作以及跟机随动功能。通过双线CAN接口与工作面信号转换器连接，实现工作面控制数据双向通信。操作台与主控计算机通过RS232进行连接，与主控计算机进行数据通讯，可以将操作数据进行上报。该产品具有外形美观、键位布局符合人体工学原理、操作方便、接口丰富、可交互性强等特点。功能简介6.支架操作台三、设备安装（二）监控中心设备及安装1234TH12（B）支架操作台AEBCDFA-112VA-2N.C.A-3N.C.A-4GNDE-1TX+E-2TX-E-3RX+E-4RX-F-1N.C.F-2L+F-3L-F-4N.C.D-112VD-2RXDD-3TXDD-4GNDC-1Y+C-2Z-C-3A+C-4B-B-1N.C.B-2CANHB-3CANLB-4N.C.电源双线CAN422232以太网急停闭锁④②①A-①12V电源B-②CANC-③422D-④RS232E-⑤网口F-⑥闭锁接口定义三、设备安装（二）监控中心设备及安装④②①供电A④操作中心信号转换器3.0监控主机支架操作台CAN实际连接示意图RS2326.支架操作台⑥三、设备安装（二）监控中心设备及安装7.集控操作台采煤机远控操作的载体主要用于在顺槽控制中心内远程集中控制三机设备的启停、断电、急停以及对采煤机进行远程操作，从而提高工作效率，减轻工人劳动强度，改善劳动环境。操作台将操作人员发出的操作指令发送给隔爆主机，主机通过软件运行，将操作指令下达给各个集控设备，实现泵站、三机、采煤机等设备的远程操作。功能简介三、设备安装（二）监控中心设备及安装7.集控操作台接口定义1234TH12（C）采煤机操作台AEBCDFGHA-112VA-2N.C.A-3N.C.A-4GNDE-1TX+E-2TX-E-3RX+E-4RX-F-1N.C.F-2L+F-3L-F-4N.C.D-112VD-2RXDD-3TXDD-4GNDC-1Y+C-2Z-C-3A+C-4B-B-1N.C.B-2CANHB-3CANLB-4N.C.G-1N.C.G-2L+G-3L-G-4N.C.H-1N.C.H-2L+H-3L-H-4N.C.电源双线CAN422232以太网采煤机闭锁三机闭锁泵站闭锁④①A-①12V电源B-②CANC-③422D-④RS232E-⑤网口F-⑥闭锁G-⑦闭锁H-⑧闭锁7.集控操作台三、设备安装（二）监控中心设备及安装④①供电⑥RS232监控主机采煤机操作台注：其他接口可以根据现场实际情况进行连接，以达到现场需求RS232实际连接示意图8.交换机三、设备安装（二）监控中心设备及安装多台本安型网络交换机【KJJ12】1台本安型路由交换机【KJJ12（A）】监控中心交换机的个数与种类主要作用：实现设备网络接入，具备三层路由功能，实现数据上传井上主要作用：实现设备网络接入，同时内部包括3台3180模块，可实现对其他厂家数据接入两种交换机外形相同，但内部配置不同8.交换机三、设备安装（二）监控中心设备及安装路由交换机KJJ12（A）接口定