输煤系统无人监控方案.docx

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输煤系统无人监控方案

输煤系统无人监控方案

第一部分：

监视部分

目前,为保证输煤系统正常运转,岗位上不得不配备大量运行人员。

为提高生产效率,计划依托信息化平台,引进输煤系统监控系统,实现对输煤皮带的无人监控。

根据我厂实际情况，计划在输煤系统上安装12个监视点（159皮带机头一个，机尾一个，中间一个，配煤皮带5个（包括卸料器），振动筛一个，受煤皮带机头一个，机尾一个，中间一个），并再加两个监视点作为备用。

一、系统简介：

安装在各监视点上的固定摄像头将所拍摄画面通过视频电缆传回集控室，并传给安装在集控室的视频切换器，再由视频切换器将图像传给监视器，从而达到远程监视的目的（如图）。

并可通过对视频切换器操作，将各监视点画面同时分屏显示在监视器上，并根据需要放大某个画面。

二、主要结构

1、系统构成：

系统由摄像系统、控制系统、监视系统三部分组成。

1.1摄像系统

摄像系统各摄像头全部点由进口彩色摄像机、六倍三可变变焦镜头、防护罩组成。

1.2控制系统

控制系统由控制切换器、解码器组成。

视频信号通过同轴电缆传输至控制切换器，再由控制切换器输出至监视器，本系统具有万能切换功能，即每一个监视器都能监视所有输入信号，当某一监视器出现故障时可利用其它监视器来显示该监视器所监视的摄像点。

编解码位于摄像点旁,用来控制变焦镜头等设备的动作。

控制器与各解码器之间通过双绞线总线进行通讯。

1.3监视系统

监视系统主要有液晶显示器构成，安装与集控室。

视频信号由控制切换器输出至监视器，运转员根据监视器所显示的现场情况进行相应操作。

2、系统配置

2.1摄像系统：

固定摄像头，WV-CP240+WV-LA4R5C3型。

2.2控制系统：

采用32路输入、16路输出距阵控制切换器，配主控键盘、副控键盘各一个。

2.3监视器：

系统程控室共设40寸彩色监视器2台。

3、系统功能

3.1、分组同步切换：

指将系统中全部或部分摄像机分成若干组，每一组摄像机可同时切换到一台监视器上。

3.2、万能切换：

摄像机可以任意组合切换，且任意一台摄像机画面显示的时间独立可调。

每组切换中还可编入分组同步切换，同摄像机的画面可多次出现在同一组切换中。

3.3、巡视：

每个监视器均可调用各组经过编程的固定切换顺序，所有摄像机按预先编好的顺序在当前监视器依次显示一段时间。

3..4、镜头控制：

可对摄像头进行变焦镜光圈大小、变倍调焦的操作。

3.5、断电保护：

矩阵切换器断电后，便可初始化及设置数据保持多年。

3.6、全天候功能：

室外摄像点采用全天候功能防护罩。

3.7、扩展能力：

系统应有一定扩展能力，当增加监视摄像头时，可以通过增加监视器来扩展监视点。

三、本部分所需设备及价格等：

序号

名称

型号

数量

单位

单价

合计

品牌

备注

1

固定摄像头

WV-CP240+WV-LA4R5C3

12

台

2000

24000

日本松下

光圈需调焦

2

摄像头罩

可选

12

个

100

1200

国产

安装能和摄像头匹配

3

彩色液晶监视器

2

台

15000

30000

索尼

40寸

4

视频切换器

AD2010X16-5/SK

1

台

10000

15000

美国NTK

带键盘

5

视频电缆

2元/米

500

米

2

1000

国产

屏蔽电缆

6

视频电缆接头

30

只

5

150

国产

连接电缆和视频切换器和摄像头

总计

第二部分：

控制部分

我厂原有输煤、系统设计为PLC系统集中控制，后因种种原因废弃不用，改为人工就地控制，为提高我厂输煤系统系统效率，计划对输煤系统PLC进行改造，恢复为原来的集中控制。

由于原来系统中的继电器柜等均可用，故只需对PLC进行恢复即可。

一、系统功能要求

控制部分主要包括输煤,配煤。

输煤、配煤有三种工作方式：

程控、连锁手动、解锁手动。

程控为主要方式，正常运行时，通过PLC，实现集中控制。

联锁手动次之，解锁手动不作为正常运行方式，此种方式只提供给维修和调试用，决不可带负载运行，因为电气回路的联锁关系已经解除。

（一）、输煤程控

我厂上煤系统简图为：

我厂上煤流程为：

正常情况下，旧系统备用，新系统工作。

通过总电源切换新就系统的电源。

（新系统为1、2号给煤机，2号振动筛，2号破碎机，旧系统为一至七号给煤机，1号振动筛，1号破碎机。

其中上仓皮带，配煤皮带新旧系统公用）。

新系统工作情况为：

启车顺序为：

1、启配煤皮带2、启犁煤器3、启上仓皮带4、启2号破碎机5、启2号振动筛6、启受煤皮带7、启两台给煤机（可以分别启停）。

停车顺序与启车顺序相反。

旧系统工作情况为：

启车顺序为：

1、启配煤皮带2、启犁煤器3、启上仓皮带4、启1号破碎机5、启1号振动筛6、启受煤皮带7、启7台给煤机（可以分别启停）。

停车顺序与启车顺序相反。

根据设计要求和上煤工艺的需要，编程按下列要求进行：

1、所有设备正常运行时必须逆煤流顺序延时启动。

2、所有设备正常停止时必须顺煤流延时停机。

3、事故停机时，从事故设备起逆煤流设备立即停机。

4、除正常停机时，任何事故状态下破碎机不能停。

上煤程控为逆煤流启动方式，在流程启动前有一定时间的启动预告时间以便现场人员安全撤离。

停流程是按顺煤流方向从煤源开始的，每一台设备的延时停机时间，都能使其上余煤正好走空，这样可以保证下一次再启动流程时，设备处于空载状态。

一个流程在运行中若其中某一设备出现故障主机应立即向此设备发停车信号，并连跳故障点以上的所有设备（逆煤流方向），同时上位机也会报告故障类型。

由于紧急情况需立即停所有设备时，上位机设有急停按钮，此按钮一旦动作主机能立即接收到命令，全线运行设备应立即停机，急停按钮适用于程控、连锁手动、解锁手动。

（二）、联锁手动

联锁手动是通过上位机进行控制的，上位机对每一台设备都设有启动按钮，连锁手动要求设备按逆煤流方向启动，顺煤流方向停车，对于运行中的流程，若某一台设备出现故障，类似程控方式，上游设备可以自动连跳，如对某一设备发停机指令，该设备立即停机，同时连跳上游设备。

（三）解锁手动

在解锁手动状态下，全系统将解除连锁关系，解锁手动可以任意启停某一台设备，它适用于单台设备的调试、校正、试验。

应注意以下事项：

1）正常情况下，皮带的启停应由集控室操作，无特殊情况，禁止带负荷启停，带负荷启动或检修后调试时就地启动必须经集控室同意后进行。

2）凡是带负荷启动输送机，必须确认前方的设备都已正常运行，并应注意是否打滑冒烟，若是应立即停机后减负荷启动。

3）正常情况下电动机可冷态启动两次，间隔时间不能小于5分钟，热态启动只能启动一次，第二次启动应待冷却半小时后方可启动。

二、PLC控制系统

结合本次改造现场控制要求，以及考虑整个工程的性能价格比,本次改造推荐采用西门子S7-200系列控制器,该系列PLC控制器具有运算速度快,组网通讯能力强,性能价格比高等特点,适合在中等规模的控制系统中使用。

特别指出的是PLC控制系统应能在上位机不能正常工作时仍能独立完成对现场输煤系统的控制，即PLC控制系统具有相对独立性。

三、上位机监控及管理系统

本系统包括对输煤系统工作状况的监视、控制以及在线报表管理系统。

硬件配置为1台工业控制机。

Wincc作为PLC的上位机监控系统。

四、画面及功能键说明

（一）画面简介

画面主要由左、中、右三部分组成：

左边为主菜单列，主要包括：

总流程图、流程选择、手动控制、报警管理、设备管理、检修设置、操作向导等。

右边为功能键列，主要包括：

a.方式选择键：

联琐手动、解锁手动、程控、手配、程配；b.控制键：

予启、程启、程停；c.清零键：

清零、煤仓清零；d.急停键。

中间为总流程图、流程选择图等。

（二）功能键简介

1、急停按钮

该按钮出现在任何画面中，程控运行中当发生以下任何情况时应紧急停机：

1）发生人身、设备安全事故。

2）系统内发生火警。

3）发现皮带断裂。

4）传感器失灵时，发打滑、重跑偏等。

5）皮带故障现场停机。

2、清零按钮

清总流程图上事故及联跳闪光，将主机内设备故障记忆信号复位。

3、程启按钮

逆煤流方式启动流程。

4、程停按钮

顺煤流停止流程。

5、予启按钮

启动预告，向现场发设备启动预告广播，为流程启动做准备。

8、联锁手动按钮

用于上煤方式选择，当按下此按钮时就进行了手动方式的选择。

9、解锁手动按钮

一般情况下只用于设备的调试、检修等，不作为正常的运行方式。

10、程控按钮

用于上煤方式选择，当按下此按钮时就进行了程序控制方式的选择。

五、报警处理

当发生事故时能及时弹出报警时实信息框，包括故障点，故障类型，同时在总流程图上显示故障点并将故障后的操作一并记入某一单元中以备以后查用，按“确定”键后该框消失然后弹出“是否切换到新的流程”对话框询问是否切换，“是”则“清零”后由操作人员进行“程启”或“联锁手动”启动新的一条流程，保证系统不间断输煤；“否”则等待修理完毕在操作人员确认后，从故障处逆煤流由程序自动启动（程序自动记忆原来的流程），若修理时间太长则可“程停”全部设备。

六、本部分所需设备及价格：

名称

数量

单位

价格（元）

备注

模板

1

台

10000

CPU

1

台

10000

电池

1

台

2000

编程软件

1

套

5000

工控机

1

台

10000

编程及安装调试费用

15000

总计

第三部分工程效果及预算

综上所述，我厂的输煤无人监控系统由无人监视和集中控制两个子系统组成，通过这套系统，不但可以实现设备运行的自动化管理和监控，提高系统的可靠性和安全性，而且能够改善工作环境，提高企业经济效益和工作效率。

目前我厂燃料班每班十人，这套系统应用后，可以使现在燃料班的每班十人降为五人，达到减员增效的目的。

工程总预算：

名称

数量

单位

单价

价格（元）

备注

模板

1

台

10000

10000

CPU

1

台

10000

10000

电池

1

台

2000

2000

编程软件

1

套

5000

5000

工控机

1

台

10000

10000

编程及安装调试费用

15000

15000

固定摄像头

12

台

2000

24000

摄像头罩

12

个

100

1200

彩色液晶监视器

2

台

15000

30000

视频切换器

1

台

10000

15000

视频电缆

500

米

2

1000

视频电缆接头

30

只

5

150

总计

二〇〇六年三月七日