天津华宁KTC101说明书.docx

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天津华宁KTC101说明书

第一章概述

（一）系统简介

KTC101（原型号TK200）井下通讯、控制、保护系统是我公司在KTC102（原型号TK100）工作面及胶带机通讯、控制一体化系统基础上，重新开发研制的新一代产品。

可实现综采、综掘工作面；顺槽、固定胶带机等的保护、控制、沿线通话、故障检测、汉字显示及语言报警等功能。

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，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。

从工作面到顺槽；从单条运输胶带到整个矿井的所有固定胶带机运输系统；从简单的头尾搭接到“丁”字型、“山”字型搭接；从设备启、停控制到工作电流、电压显示、皮带速度检测和显示、煤仓煤位检测、显示、高低煤位停机；油温、油压、轴温等的检测和显示及计算机远程传输通信；故障自诊断等等，KTC101均可提供全套解决方案。

（二）系统组成及原理框图

1.KTC101系统组成：

1）主控制器：

控制、监测、显示中心。

2）矿用隔爆兼本质安全型电源：

用于KTC101系统的供电。

3）系列组合扩音电话：

可以实现拉线急停、沿线闭锁、通话、预警等功能。

4）系列组合急停闭锁开关：

可以实现拉线急停、沿线闭锁

5）系列本安型输入输出：

即远程控制分站，也被称为下位机。

用于远距离信号采集和远

程控制。

6）系列多功能终端：

用于一个系统的末端或两个KTC101系统之间的尾尾搭接。

7）系列传感器：

用于胶带运输机的保护。

8）系列矿用七芯拉力阻燃电缆：

带有两层护套、双层屏蔽、两个快速不锈钢插头。

9）矿用远程控制箱：

当本系统控制非本安设备时，用于电气隔离转换。

10）系列特殊产品：

用于矿方特殊功能要求需要。

2.系统原理框图（★每个系统的实际配置应根据工作面/胶带机的实际情况而定★）

（三）系统功能

1.工作面设备和胶带运输机设备进行控制：

包括：

工作面设备：

破碎机、转载机、前部运输机、后部运输机、各种泵站。

胶带运输机:

上运胶带运输机、平运胶带运输机、下运胶带运输机。

2.设备状态检测：

包括：

1）设备启停状态检测。

2）对胶带机速度、工作电流、煤仓煤位、轴温、油温、滚筒温度、电机绕组温度、胶带张力、烟雾、纵撕、跑偏、堆煤、环境温度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、等各种工况进行检测。

并在烟雾和环境温度动作时起动超温洒水电磁阀，降尘降温。

3.设备状态显示：

控制计算机对以上参数检测后，在KTC101-Z主控制器上的10.4”大屏幕彩色液晶平板显示器上显示出来。

（以图形、动画和汉字的形式显示设备启/停和各种保护传感器的动作情况，并用不同的颜色区分。

）

4.语言报警：

具有完善的语言报警提示功能，对于设备的起停、沿线闭锁及沿线故障、各种传感器保护和故障等都带有语言报警提示当时设备的状态。

5.设备启/停时间统计、故障自诊断显示。

6.多机控制：

一台主控制器，可以同时控制八条皮带。

7.目前世界上同类产品中沿线长度最长：

系统一条（CS）沿线无中继达到4公里长，是目前世界上同类产品中最长的通信距离。

因控制器可带两路（CS）沿线，所以一台控制器无中继的控制距离达到8公里。

8.多机级联：

多台控制器之间，不需要再单独铺设通信电缆，通过系统自身沿线所带的七芯电缆，就可实现彼此数据通信和信息交换，这大大减轻了多机系统的安装和维护费用。

9.远程通信及联网：

通过一台控制器就可以将各个KTC101系统控制和检测的所有设备工作状态和参数传输给井上计算机，在井上计算机进行显示和控制。

10.灵活的参数设置功能：

通过主控制器上的参数设置功能，进行参数设置和调整，不同的设置实现不同的逻辑控制，参数调整不需要另外编成，也不需要再另外传程序，通过简单的培训就可以自由调整参数。

11.工作面设备的控制：

1）对于工作面运煤设备起停控制，具有电机高低速切换功能，逆煤流启动，顺煤流停车；

2）对于各种泵站的起停控制，并可以对泵的液位和压力进行检测并显示，并根据液位和压力的变化来对泵的电磁阀进行逻辑控制。

12.胶带机控制及保护：

对胶带机主电机开关、张紧系统（可由参数设置为自动张紧、手动张紧、DBT型自动张紧）、软启动系统、抱闸系统等进行控制，对电机温度检测和显示、对胶带机实现八大保护，并完成胶带机沿线拉线闭锁、打点及通话功能。

13.通话电话：

采用半双工通信方式，声强达107分贝，清晰度高。

14.闭锁功能：

15.拉线急停：

不再需要单独铺设另外的钢丝，只需拉动系统自身的电缆，就可实现急停,并显示急停位置。

16.分布式控制：

在系统中可串接智能输入输出，它本身带有4-12路输入和输出。

输出为开关量，可分别单独设定成与闭锁联锁或与闭锁不联锁；输入可接入开关量或模拟量。

有了它，不需从控制器另外布线，就可实现数据远程采集和远程控制。

17.输出/输入：

1）基本型：

控制器输出20路（开关量）；输入最多48路（开关量/模拟量可选）

2）扩展型：

串接智能输出/输入后，最多扩展输出140路（开关量）；输入168路（开关

量/模拟量可选）。

18.电缆及接插件：

在KTC101系统中，我们采用了七芯双屏蔽双护套强拉力阻燃电缆，接插件采用专利技术并镀金处理，接插件外壳为精铸不锈钢，插头、插座采用“U”型销快速连接。

第二章系统组成详解

（一）KTC101-Z型主控制器：

（原型号：

TK210）

1.外形尺寸:

长×宽×高（600×310×340）

图（2-1）KTC101-Z型主控制器前视图

图（2-2）KTC101-Z型主控制器后视图

2.控制器内部包括以下模块：

1）主控模块---型号：

KTC101－Z.01（又称CPU模块；原型号：

TK210.1）：

此模块由嵌入式计算机和10.4吋LCD彩色显示器和其他相关组件组成。

它负责大部分控制、显示、信息处理工作。

2）沿线检测模块---型号：

KTC101－Z.02（又称CS模块；原型号：

TK210.2）：

它和沿线系列扩音电话、智能输入输出、耦合器等设备通过七芯电缆相连，对沿线的状态进行查询，将结果（比如哪台电话按下闭锁、沿线在何处断路、智能输入输出的输入值、通过耦合器得到的下皮带状态等信息）上传给主控模块。

在一个控制器中，最多可安装2个CS模块，这两个模块完全通用，但根据插在母板的位置不同，系统自动将它们区分为CS1和CS2；且可独立工作。

3）I/O模块---型号：

KTC101－Z.03（即输入/输出模块；原型号：

TK210.3）：

主控模块通过I/O模块对控制器附近非常集中的输入、输出点进行采集和控制。

每一个I/O模块均带有10路开关量输出（前6路可通过硬件选择设定是否与强制闭锁联锁,而后4路无硬件强制闭锁；但10路输出均可通过软件选择是否与闭锁连锁）；带有12路开关量或频率量输入。

在一个控制器中，最多可安装2个I/O模块。

这两个模块完全通用，但根据插在母板的位置不同，系统自动将它们区分为IO1和IO2。

4）纯输入模块---型号：

KTC101－Z.04（又称IN模块；原型号：

TK210.4）（待选配件）：

一个控制器可带一块纯输入模块，可接24路开关量或频率量输入。

5）耦合器模块---型号：

KTC101－Z.05（又称COU模块；原型号：

TK210.5）（待选配件）：

因为KFD101-A型耦合器只是用于当两系统尾尾相连时系统之间的耦合。

而当两系统头尾搭接时，无法采用KFD101-A耦合器，可应采用COU模块进行耦合。

具体连接方法如下：

图（2-3）COU模块安装说明

注意：

COU模块不是由本控制器供电的，而是由下一控制器供电的。

所以如果按照上图配置的话，有可能会在2号控制器上看到：

“COU模块不在线”。

这并不代表COU模块损坏，而是3号控制器停电所致。

这并不影响2号控制器的工作。

6）语言报警模块---型号：

KTC101－Z.06（又称SP模块；原型号：

TK210.6）：

用于设备启、停及各种故障的语言报警。

一个控制器安装一块。

7）母板---型号：

KTC101－Z.07（原型号：

TK210.7）

在控制器内部，都有一块安装板，其上有8个白色96芯插座。

除了CPU模块，键盘模块外，其它上面提到的模块均插到这个安装板上，我们将其称为母板。

其结构如下图：

图（2-4）各模块在母板上的位置

☆跳线的含义：

每一个I/O模块均有10路输出口，其中前六路输出可以通过上图中对应的跳线组从硬件级设定是否和闭锁连锁。

“硬件级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口（即继电器）跟沿线闭锁有一个硬件上的连锁关系，当沿线有闭锁时，该继电器就断开并无法闭合。

下图中给出了IO1跳线组6个跳线与IO1模块前六路输出的对应关系。

（IO2的设定与IO1相同）

图（2-5）跳线的定义

例如你想让IO1的第3路输出在硬件上和闭锁连锁，就将上图中跳线组的“3”号短路子去掉即可。

如你想让第6路在硬件上和闭锁不连锁，就将跳线组中的“6”号短路子插上，使“6”号的两个针短接即可。

“程序级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口由计算机程序控制与闭锁的连锁关系。

如在程序参数中设定此输出口与闭锁连锁，当沿线有闭锁时，主控模块会按照程序通知IO模块将该继电器断开。

在参数设定中有一项可以调整某设备是否与闭锁连锁，这是用于设定“程序连锁”。

☆注意：

如你将某一路的短路子从跳线组上拔去，从而在硬件级上将该路设定为与闭锁连锁，那么你必须在参数设定中也将该路设定为“与闭锁连锁”。

否则的话会出现有闭锁时该设备停机，但一旦闭锁解除，该设备马上重新启动的情况。

这非常危险！

如果你将某一路在硬件级上设成与闭锁不连锁，你仍可以从参数上设定该设备和闭锁连锁，此时有闭锁时同样会停机。

但你要知道这种连锁是程序级的连锁，与硬件无关。

所以我们并不推荐这样做。

我们推荐的方式是：

如果你在参数中设定该输出和闭锁连锁，你就应该将该路对应的短路子拔去；如果你在参数中设定该输出和闭锁不连锁，你就应该将该路对应的短路子插上。

IO1、IO2模块的后4路输出在硬件级都与闭锁不连锁，一般用于控制和闭锁无关的设备（比如泵）。

☆闭锁选择：

因为一台控制器可以带有两路沿线，为了实现CS2沿线闭锁后也能强制闭锁某些输出，特设置了一个“闭锁选择”拨码开关。

该开关的拨码位置定义如下：

左侧拨码开关：

ON

左侧拨码开关：

OFF

右侧拨码开关：

ON

不允许

IO1前六路和CS1闭锁联锁

IO2前六路和CS1闭锁联锁

右侧拨码开关：

OFF

IO1前六路和CS1闭锁联锁

IO2前六路和CS2闭锁联锁

IO1前六路和CS1闭锁联锁

IO2前六路的短路子必须插上

根据上表可以看出，IO2的前六路输出可以通过拨码开关设定成：

要么与CS1沿线闭锁联锁、要么与CS2沿线闭锁联锁。

而IO1的前六路输出只能和CS1沿线闭锁联锁。

注意：

根据上表可以看出，在使用中应避免出现左右侧拨码开关在同侧的情况！

8）键盘模块---KTC101－Z.08－1（又称KEY模块；原型号：

TK210.8-1）：

用于检测各按键值，然后将键值上传给主控模块。

9）轻触键盘---KTC101－Z.08－2（又称KEY；原型号：

TK210.8-2）：

用于输入各种参数和执行操作。

10）通信模块---KTC101－Z.10－1（又称COM模块，原型号：

TK210－MODEM）（待选配件）

它提供一路调制解调器接口，用于控制器和其他系统的主机（比如地面计算机等）进行数字通信。

（二）KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源:

（原型号：

TK220）

1.KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源外形尺寸：

长×宽×高（600×320×250）

图（2-6）KDW101型电源箱前视图

图（2-7）KDW101型电源箱内部视图（标准配置）

2.KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源原理和组成：

1）KDW101型矿用隔爆兼本质安全型电源是为KTC101系统特制的电源，输入电压AC127V,50Hz，输出两组DC5V、两组DC12V、一组DC18V,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。

见图（2-6）外观图；（2-7）内部视图。

2）输入的交流电通过两个保险管、一个电源滤波器，接到变压器上，从变压器出来后给到各个电源模块。

电源箱内部接线见图（2-8）

图（2-8）KDW101型电源箱内部接线图

3）KDW101型本安电源箱上有两根电缆连到控制器：

见（2-9）KDW101后视图

图（2-9）KDW101型电源箱后视图

●六芯电缆（带不锈钢插头）：

第一组线：

兰色--七芯电缆插头1号端子----接电源A5V模块（正）

无色--七芯电缆插头2号端子----接电源A5V模块（负）

第二组线：

兰色--七芯电缆插头3号端子----接电源B5V模块（正）

无色--七芯电缆插头5号端子----接电源B5V模块（负）

第三组线：

兰色--七芯电缆插头6号端子----接电源A12V模块（正）

无色--七芯电缆插头7号端子----接电源A12V模块（负）

接地线固定在电源壳内接地螺栓上。

●六芯屏蔽电缆接线（不带插头）：

第一组线：

六芯屏蔽电缆中红色线------接电源A18V模块（正）

六芯屏蔽电缆中黄色线------接电源A18V模块（负）

第二组线：

六芯屏蔽电缆中兰色线------接电源B12V模块（正）

六芯屏蔽电缆中灰色线------接电源B12V模块（负）

第三组线：

六芯屏蔽电缆中绿色线------接电源B18V模块（正）

（注:

增加B18V时使用）

六芯屏蔽电缆中棕色线------接电源B18V模块（负）

（注:

增加B18V时使用）

接地线固定在电源壳内接地螺栓上。

4）注意：

不要将兰、灰两根线接到A12V端子上！

！

一定要接到B12V端子上！

！

在安装时，只需将不带插头的六芯电源线按上面的颜色接到控制器内部的对应端子排

上即可。

电源箱外壳有接地螺栓需外接地。

5）各个电源模块用途：

●A5V电源模块：

用于给主控模块中CPU控制部分及液晶显示部分电路供电。

●B5V电源模块：

用于给主控模块中液晶背景灯供电。

●A12V电源模块：

用于给主控制器内部中位机供电包括键盘部分。

●B12V电源模块：

用于给外部传感器供电。

●A18V电源模块：

用于给CS1沿线各个模块供电。

●B18V电源模块：

用于给CS2沿线各个模块供电（只有用CS2沿线控制时才配置）。

（三）KTK101-1型和KTK101-2型系列组合扩音电话

KTK101-1和KTK101-2型系列扩音电话是我公司自行开发研制的，是KTC101系统中的重要组成部分，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。

系统可通过该系列产品对被控设备进行启/停、闭锁、通话及数据采集。

是保证安全生产、提高生产效率、创造辉煌业绩的最佳助手。

1.KTK101-1型系列扩音电话种类介绍：

1）KTK101-1型：

（原型号：

TK230）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●两端快速连接不锈钢插座。

2）KTK101-1-S型：

（原型号：

TK230S）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●一侧两个快速连接不锈钢插座。

3）KTK101-1-K型：

（原型号：

TK230K）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●两端快速连接不锈钢插座；

●一个音频通话快速连接不锈钢插座。

4）KTK101-1-C型：

（原型号：

TK230C）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●特殊锁定及显示；

●两端快速连接不锈钢插座。

5）KTK101-1-IC型：

（原型号：

TK230IC）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●远程预警启/停及显示；

●特殊锁定及显示；

●两端快速连接不锈钢插座。

2.KTK101-2型系列扩音电话种类介绍：

1）KTK101-2-A型（原型号：

TK230A）

●扩音通话；

●两端快速连接不锈钢插座。

2）KTK101-2-Y型（原型号：

TK230Y）

●扩音通话；

●按钮闭锁及显示；

●打点预警；

●两端快速连接不锈钢插座。

3）KTK101-2-AY型（原型号：

TK230AY）

●扩音通话；

●打点预警；

●两端快速连接不锈钢插座。

4）KTK101-2-HA型（原型号：

TK230HA）

●扩音通话；

●拉线和按钮闭锁及显示；

●两端快速连接不锈钢插座。

5）KTK101-2-HAY型（原型号：

TK230HAY）

●扩音通话；

●拉线和按钮闭锁及显示；

●打点预警；

●两端快速连接不锈钢插座。

6）KTK101-2-HAI型（原型号：

TK230HAI）

●扩音通话；

●拉线和按钮闭锁及显示；

●输入输出；

●两端不锈钢插座；

●四个出线喇叭嘴。

3.KTK101-1型和KTK101-2型系列组合扩音电话常用部分具体说明:

1）KTK101-1型闭锁扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）等。

☆外形尺寸：

图（2-10）KTK101-1型带闭锁扩音电话

☆功能：

与KTC101-Z型主控制器、KDW101型电源箱配接，负责沿线的通话、闭锁、启停报警。

KTK101-1型扩音电话内部接线见图（2-11）

图（2-11）KTC101-1型带闭锁扩音电话内部接线图

2）KTK101-1-S型闭锁扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）等。

☆外形尺寸：

图（2-12）KTK101-1-S型带闭锁扩音电话

☆功能：

与KTC101-Z型主控制器、KDW101型电源箱配接，负责沿线的通话、闭锁、启停报警。

☆KTK101-1-S型扩音电话内部接线见图（2-11）

3）KTK101-2-A型组合扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）等。

☆外形尺寸：

图（2-13）KTK101-2-A型组合扩音电话

☆功能：

可与KTC101-Z型主控制器、KDW101型电源箱配接负责沿线通话、启停报警；也可单独与KDW101型电源箱配接使用达到沿线通话目的。

☆KTK101-2-A型扩音电话内部接线见图（2-14）

图（2-14）KTK101-2-A型组合扩音电话内部接线图

4）KTK101-2-AY型打点扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.10原型号：

TK230Y.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、送话、打点组件（型号：

KTK101.07原型号：

TK230Y.S.2）等。

☆外形尺寸：

图（2-15）KTK101-2-AY型带预警扩音电话

☆功能：

与KTC101-Z型主控制器、KDW101型电源箱配接负责沿线通话、启停报警以及打点预警等。

☆KTK101-2-AY型带预警扩音电话接线见图（2-16）

图（2-16）KTK101-2-AY型带预警扩音电话内部接线图

5）KTK101-1-C型组合扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）等。

☆外型尺寸：

图（2-17）KTK101-1-C型多功能扩音电话

☆功能：

除有KTK101-1的通话、报警、总停功能外，又增加了前闭锁和后闭锁，可以单停前部运输机和后部运输机。

☆KTK101-1-C型扩音电话内部接线见图（2-17）

图（2-18）KTK101-1-C型多功能扩音电话接线图

6）KTK101-1-CY型多功能打点扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.10原型号：

TK230Y.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.07原型号：

TK230Y.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）等。

☆外形尺寸：

图（2-19）KTK101-1-CY型带预警多功能扩音电话

☆功能：

KTK101-1-C的基础上增加了打点预警功能。

图（2-20）KTK101-1-CY型带预警多功能扩音电话内部接线图

7）KTK101-2-HA型带拉线急停扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）及电缆插座拉线闭锁机构等。

☆外形尺寸：

图（2-21）KTK101-2-HA型带拉线急停扩音电话

☆功能：

集KTK101-2-A与KHJ15/18-1-H型电话功能于一身，与KTC101-Z型主控制器配接实现沿线通话、闭锁、启停报警以及拉（电缆）线急停等。

☆KTK101-2-HA型带拉线急停闭锁扩音电话接线参见图（2-11）

8）KTK101-2-Y型组合扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.10原型号：

TK230Y.1）、扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.07原型号：

TK230Y.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）等。

☆外型尺寸：

图（2-22）KTK101-2-Y型带闭锁预警电话

☆功能：

在KTK101-1型基础上增加了打点功能，与KTC101-Z型主控制器配接实现沿线通话、闭锁、启停报警以及打点预警等功能。

☆KTK101-2-Y型带闭锁预警电话接线见图（2-23）

图（2-23）KTK101-2-Y型带闭锁预警电话

9）KTK101-1-IC型带远程启停扩音电话

☆组成：

语音处理模块（型号：

KTK101.01原型号：

TK230.1）、闭锁板（型号：

KTK101.03原型号：

TK230.3）、送话组件（型号：

KTK101.08原型号：

TK230.S.2）、闭锁组件（型号：

KTK101.09原型号：

TK230.S.3）、电话用扬声器（型号：

KTK101.02原型号：

TK230.2）、智能输入输出板（型号：

KJS101.01原型号：

TK230I.1