CN109164775A - 隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利为隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，包括西门子PLC，其特征是：还包括加载停车、画面和MODBUS与PPI次级控制方法，具有手动和自动模式，能够实现“逆煤流启动，顺煤流停车”的顺序。通过MODBUS通讯协议，及时读写相关的数据，能够实现工控机与多Can板远距监控的功能，数据传输快，信号衰减小，抗干扰能力强。

Description

隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法

技术领域

本专利涉及工控机与多Can板集控装置控制方法，尤其涉及隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法。

背景技术

煤矿井下煤的运输主要方式是带式输送，根据煤矿井下的实际情况，其具有，隔爆型多级带式输送特点，带式输送距离较远，通常有数百米或上千米远，工作人员需要在不同地方及时监控装置，多级带式输送监控数据多，且需多点监控。现有的监控系统，只是在主控制柜上监控，或增加上位机监控，无法满足多点、多数据的监控。

相关的专利隔爆型多级带传输工控机与多Can板并联远距集控装置，公开号CN105607572B；矿用隔爆型多级带式运输集控装置触摸屏显控装置，公开号CN 105501888B；矿用隔爆型多级带式运输集控装置工控机显控装置，公开号CN 105621059B；分别说明了隔爆型多级带式运输集控装置主机和显示系统的硬件结构，但是并没有具体说明主机和显示系统的工作原理和控制方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明将具体说明隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置的控制方法。

本发明隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法采用的技术方案是：

隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，包括隔爆型工控机和西门子 PLC，下述N可为1、2、3、4，其特征是：加载MODBUS、停车和画面次级控制方法；

N可为1、2、3、4，分别代表1、2、3、4级带输送。

(1)、加载MODBUS与PPI、停车和画面次级控制方法；

本控制方法中含有加载MODBUS、停车和画面次级控制方法。

(1.1)所述的MODBUS次级控制方法包括：上电后，通过MBUS_CTRL指令,设置MODBUS主设备通讯协议的模式、波特率、奇偶校验、超时时间，启动循环读写定时器；

集控装置上电接通后，通过MBUS_CTRL指令,设置MODBUS主设备通讯协议的模式、波特率、奇偶校验、超时时间参数，并启动循环读写定时器；

通过BLKMOV_B指令,将PLC上的数字量输入端口的现场控制、控制台控制、手动、自动、紧急停止、复位、现场开N、现场停N、控制台开N、控制台停N、触点反馈N、抱闸N、烟雾 N、堆煤N，数字量输出端口的启动声光预警、电机N、洒水N，位存储器区的离散数据，模拟量/数字量转换扩展模块输出端口的电压及电流数字量数据，移动到PLC的变量存储器区中；

通过MBUS_MSG的读指令,将Can-1、Can-2、Can-3和Can-4板上的各个拉线开关地址、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、速度N、电机N温度、滚筒N-1温度、滚筒N-2温度和滚筒 N-3温度数据读到PLC的变量存储器区中；

再通过西门子PPI通讯协议，将PLC的变量存储器区的上述数据再分别写到工控机组态软件中对应的变量数据库中的变量值；

通过BLKMOV_B数据块移动指令,将PLC的输入和输出端的数据以及模拟量/数字量转换扩展模块采集到的电压及电流数据移动到PLC的变量存储器区中，再通过MBUS_MSG读取指令, 读取Can-1、Can-2和Can-3板上采集的各个拉线开关地址、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、速度N、电机N温度、滚筒N-1温度、滚筒N-2温度和滚筒N-3温度数据读取到PLC的变量存储器区；再通过西门子PPI通讯协议，将PLC的变量存储器区的上述数据再分别写到工控机组态软件中对应的的变量数据库中的变量值。

(1.2)、所述的停车次级控制方法包括：紧急停车信号和事故停车信号；

停车分两种情况，一种是紧急停车，一种是事故停车。

紧急停车信号包括：若主控制台、就地控制箱、工控机上急停开关或拉线开关任一按下，则紧急停车信号＝1；按主控制台或工控机上复位键后，紧急停车信号＝0；

紧急停车是指出现紧急状况时，按下主控制台、就地控制箱、工控机上的急停开关或者按下带输送线上设置的各个拉线开关，所有带输送停止运转，避免发生更大的事故。

事故停车信号包括：若事故停车N信号＝1，则事故停车信号＝1；

所述的事故停车N信号包括：触点反馈N控制方法，集控装置启动且延时后，若第N级带输送出现触点故障，若保持监控，则事故停车N＝1，若取消监控，则事故停车N＝0；电流过流N且过流时间到、电压欠压或过压且欠压或过压时间到、抱闸N、烟雾N、堆煤N、速度N、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、电机N温度、前滚筒N温度、中滚筒N温度、后滚筒N温度控制方法与触点反馈N控制方法相同；按主控制台或工控机上复位键后，事故停车N＝0；

事故停车N信号是指当发生触点反馈N、电流过流N且过流时间到、电压欠压或过压且欠压或过压时间到、抱闸N、烟雾N、堆煤N、速度N、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、电机 N温度、前滚筒N温度、中滚筒N温度、后滚筒N温度故障，且保持监控时，事故停车N信号＝1；若取消上述监控，则事故停车N＝0；按复位键后，事故停车N＝0；任何带输送事故停车 N信号＝1，则事故停车信号＝1。

(1.3)、所述的画面次级控制方法包括：初始化主监控界面，N级带输送启动，工控机上N级带输送上的四个箭头间隔1/4计时时间，依次循环隐藏，以此反映带输送的运行状况和方向；

在主监控界面中，带输送停止时，用四个圆圈显示在输送带上；带输送运行时，用四个箭头显示在输送带上，每个箭头间隔1/4计时时间，依次循环隐藏，以此反映带输送的运行状况和方向。

(2)、若主控制台就地手动控制开关打开且按下就地控制箱上N级带输送启动按钮，或集中控制和手动开关打开且按下主控制台上N级带输送启动按钮，则手动启动信号N＝1；

若点动/自保持选择开关位于点动，或位于自保持经过启动声光预警和延时后，启动N级带输送；

若按下就地控制箱上的N级带输送停止按钮，或控制台上N级带输送停止按钮，或出现事故停车或紧急停车信号，则第N级带输送停车；

带输送的运行有手动和自动两种模式。若就地手动控制开关打开且按下就地控制箱上N 级带输送启动按钮，或集中控制和手动开关打开且按下主控制台上N级带输送启动按钮，则带输送的运行处于手动模式，手动启动信号N＝1；

手动模式下有点动/自保持两种运行方式，点动运行方式下直接启动N级带输送；自保持运行方式下，经过启动声光预警和延时后，启动N级带输送；

若按下就地控制箱上的N级带输送停止按钮，或控制台上N级带输送停止按钮，或出现事故停车或紧急停车信号，则启动的第N级带输送停车。

(3)、若主控制台上的集中控制和自动控制开关打开，则当按下主控制台上第4级带输送启动按钮时，自动启动信号＝1；经过启动声光预警和延时后，启动第4级带输送；延时后，启动第3级带输送；延时后，启动第2级带输送；延时后，启动第1级带输送；

若按下主控制台上第1级带输送停止按钮或出现事故停车1信号，则第1级带输送停止，延时后，停止第2级带输送；延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；

若出现事故停车2信号，则第1级和第2级带输送停止，延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；

若出现事故停车3信号，则第1级、第2级和第3级带输送停止，延时后，停止第4级带输送；

若出现紧急停车信号或事故停车4信号，则停止所有带输送；

若主控制台上的集中控制和自动控制开关打开，则集控装置处于自动模式下。通过按下主控制台上第4级带输送启动按钮，使自动启动信号＝1；经过启动声光预警和延时后，启动第 4级带输送；延时后，启动第3级带输送；延时后，启动第2级带输送；延时后，启动第1级带输送；依次启动4、3、2、1级带输送，实现“逆煤流”顺序启动。

若按下主控制台上第1级带输送停止按钮或出现事故停车1信号，则第1级带输送停止，延时后，停止第2级带输送；延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；

若出现事故停车2信号，则第1级和第2级带输送停止，延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；

若出现事故停车3信号，则第1级、第2级和第3级带输送停止，延时后，停止第4级带输送；

若出现紧急停车信号或事故停车4信号，则停止所有带输送；

通过上述控制方法，使出现故障的第N级及N级前的带输送停车，第N级后的带输送按照“顺煤流”顺序停车。

本发明的有益效果是：隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，具有手动和自动模式，能够实现“逆煤流启动，顺煤流停车”的顺序，能够实现触点反馈N、电流过流N且过流时间到、电压欠压或过压且欠压或过压时间到、抱闸N、烟雾N、堆煤N、速度 N、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、电机N温度、前滚筒N温度、中滚筒N温度、后滚筒N 温度的监控和临时取消监控的功能；能显示带输送运行状况，通过MODBUS和西门子PPI通讯协议，及时读写相关的数据，能够实现工控机与多Can板远距监控的功能，数据传输快，信号衰减小，抗干扰能力强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法。

图2是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法的画面次级控制方法。

图3是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法停车次级控制方法。

图4是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法紧急停车信号。

图5是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法事故停车信号控制方法。

图6是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法触点反馈N控制方法。

图7是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法事故停车N信号控制方法。

图8是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法MODBUS与PPI次级控制方法。

图9是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法的主控制台图。

图10是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法的PLC接线图。

图11是隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法的组态软件监控系统主界面图。

具体实施方式

本实施例为四级带式输送机，所用的工控机为隔爆型工控机，PLC为西门子的S7-200CN 系列CPU226型PLC，所用的编程软件为V4.0STEP 7MicroWIN SP9。PLC有两个通信端口，分别为PORT0和PORT1。Can板1、Can板2、Can板3和Can板4的通信端口并联后，与PLC 的通信端口PORT0相连接，PORT1与上位机的通信端口相连接。

输入/输出扩展模块为西门子EM223，16DC/16REL，输入扩展模块为EM221，16DC，模拟量/数字量转换扩展模块SM331，8AD，所用的工控机组态软件为北京四纪长秋公司的世纪星组态软件。

现场控制/控制台控制选择开关、手动/自动选择开关，紧急停止、复位、现场开1、现场开2、现场开3、现场开4、现场停1、现场停2、现场停3、现场停4、控制台开1、控制台开2、控制台开3、控制台4开、控制台停1、控制台停2、控制台停3、控制台停4、上按键、下按键、左按键、右按键、确认按键按钮，触点反馈1、触点反馈2、触点反馈3、触点反馈4、抱闸1、抱闸2、抱闸3、抱闸4、烟雾1、烟雾2、烟雾3、烟雾4、堆煤1、堆煤2、堆煤3、堆煤4开关接PLC的输入端口。

启动声光预警、电机1、电机2、电机3、电机4、洒水1、洒水2、洒水3、洒水4继电器，接plc的输出端口。

Can-1、Can-2、Can-3和Can-4板上的各个拉线开关地址、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、速度N、电机N温度、滚筒N-1温度、滚筒N-2温度和滚筒N-3温度数据通过PLC的PORT0 端口传输到PLC的变量存储器区。

再通过西门子PPI通讯协议，将PLC的变量存储器区的上述数据再分别写到工控机组态软件中对应的变量数据库中的变量值。

若就地手动控制开关打开且按下就地控制箱上N级带输送启动按钮，或集中控制和手动开关打开且按下主控制台上N级带输送启动按钮，则手动启动信号N＝1；若点动/自保持选择开关位于点动，或位于自保持经过启动声光预警和延时后，启动N级带输送；若按下就地控制箱上的N级带输送停止按钮，或控制台上N级带输送停止按钮，或出现事故停车或紧急停车信号，则第N级带输送停车。

若主控制台上的集中控制和自动控制开关打开，则当按下主控制台上第4级带输送启动按钮时，自动启动信号＝1；经过启动声光预警和延时后，启动第4级带输送；延时后，启动第3级带输送；延时后，启动第2级带输送；延时后，启动第1级带输送；若按下主控制台上第1级带输送停止按钮或出现事故停车1信号，则第1级带输送停止，延时后，停止第2 级带输送；延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；若出现事故停车2信号，则第1级和第2级带输送停止，延时后，停止第3级带输送；延时后，停止第4级带输送；若出现事故停车3信号，则第1级、第2级和第3级带输送停止，延时后，停止第4级带输送；若出现紧急停车信号或事故停车4信号，则停止所有带输送。

本控制方法，按照逆煤流启动，发生故障时，顺煤流停车的次序控制各级带输送。

Claims (3)

1.隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，包括隔爆型工控机和西门子PLC，下述N可为1、2、3、4，其特征是：加载MODBUS与PPI、停车和画面次级控制方法；

(1)所述的MODBUS与PPI次级控制方法包括：上电后，通过MBUS_CTRL指令，设置MODBUS主设备通讯协议的模式、波特率、奇偶校验、超时时间，启动循环读写定时器；

通过BLKMOV_B指令，将PLC上的数字量输入端口的现场控制、控制台控制、手动、自动、紧急停止、复位、现场开N、现场停N、控制台开N、控制台停N、触点反馈N、抱闸N、烟雾N、堆煤N，数字量输出端口的启动声光预警、电机N、洒水N，位存储器区的离散数据，模拟量/数字量转换扩展模块输出端口的电压及电流数字量数据，移动到PLC的变量存储器区中；

通过MBUS_MSG的读指令，将Can-1、Can-2、Can-3和Can-4板上的各个拉线开关地址、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、速度N、电机N温度、滚筒N-1温度、滚筒N-2温度和滚筒N-3温度数据读到PLC的变量存储器区中；

再通过西门子PPI通讯协议，将PLC的变量存储器区的上述数据再分别写到工控机组态软件中对应的的变量数据库中的变量值；

(2)、所述的停车次级控制方法包括：紧急停车信号和事故停车信号；

紧急停车信号包括：若主控制台、就地控制箱、工控机上急停开关或拉线开关任一按下，则紧急停车信号＝1；按主控制台或工控机上复位键后，紧急停车信号＝0；

事故停车信号包括：若事故停车N信号＝1，则事故停车信号＝1；

所述的事故停车N信号包括：触点反馈N控制方法，集控装置启动且延时后，若第N级带输送出现触点故障，若保持监控，则事故停车N＝1，若取消监控，则事故停车N＝0；电流过流N且过流时间到、电压欠压或过压且欠压或过压时间到、抱闸N、烟雾N、堆煤N、速度N、前跑偏N、中跑偏N、后跑偏N、电机N温度、前滚筒N温度、中滚筒N温度、后滚筒N温度控制方法与触点反馈N控制方法相同；按主控制台或工控机上复位键后，事故停车N＝0；

(3)、所述的画面次级控制方法包括：初始化主监控界面，若N级带输送启动，则工控机上N级带输送上的四个箭头间隔1/4计时时间，依次循环隐藏，以此反映带输送的运行状况和方向。

2.根据权利要求1所述的隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，其特征是：若主控制台就地手动控制开关打开或集中控制和手动控制开关打开，则按下N级带输送启动按钮，手动启动信号N＝1；

若点动/自保持选择开关位于点动，或位于自保持经过启动声光预警和延时后，启动N级带输送；

若按下主控制台或就地控制箱上的N级带输送停止按钮，或出现事故停车或紧急停车信号，则N级带输送停车。

3.根据权利要求1所述的隔爆型四级带输送工控机与多Can板集控装置控制方法，其特征是：若主控制台上的集中控制和自动控制开关打开，则当按下主控制台上第4级带输送启动按钮时，自动启动信号＝1；经过启动声光预警和延时后，启动第4级带输送；延时后，启动第3级带输送；延时后，启动第2级带输送；延时后，启动第1级带输送；

若按下主控制台上第1级带输送停止按钮或出现事故停车1信号，则第1级带输送停止，延时后，第2级带输送停止；延时后，第3级带输送停止；延时后，第4级带输送停止；

若出现事故停车2信号，则第1级和第2级带输送停止，延时后，第3级带输送停止；延时后，第4级带输送停止；

若出现事故停车3信号，则第1级、第2级和第3级带输送停止，延时后，第4级带输送停止；

若出现紧急停车信号或事故停车4信号，则停止所有带输送。