目前，井下膠帶機運輸已成為我國高產高效煤礦輸煤的主要工具，因而膠帶輸送機的自動化程度及安全運行在煤礦生產中占有重要的地位。礦井主煤流運輸是煤炭生產過程的重要組成部分，其系統復雜，環節多、貨流量大。國內外現代化煤礦生產實踐證明，只有減少轉載環節，消除煤流的停頓，實行不問斷不停頓的連續運輸，才能達到高產高效的目的。針對煤礦井下運輸系統線路長、崗位多、聯絡環節多等特點，應用計算機控制技術、網絡技術和現代通信技術，并輔以工業電視，實現地面對井下主煤流膠帶輸送機的遠程集中控制。
2、系統結構
設計的主要原則是實現以地面控制為主，井下控制為輔的控制方式。該系統采用計算機集散式控制系統(DCS)，控制系統由地面遠程集中監控中心、井下中心站、若干個控制分站和PROFIBUS網絡組成。圖像和數據采用光纖傳輸。地面控制中心由兩臺IPC工控機、大屏幕和一臺觸摸屏、打印機等組成。井下控制由多個控制分站組成。地面二臺工控機采用冗余技術互為備用，井下控制分站采用西門子S7-300可編程控制器為核心的防爆兼本安KJD15型膠帶機自動控制裝置。
2.1系統概述
祁東煤礦隸屬皖北煤電集團公司，設計能力年產150萬噸原煤，現已達到年產200萬噸原煤，是我國大型現代化礦井。隨著礦井生產產量的不斷提高和服務年限的增長，以及采區的進一步開拓布局，井下主強力膠帶機和各采區膠帶機需要延長或接力，井下煤炭運輸90%是由采區膠帶機直接轉載到主運輸膠帶機。井下一420水平現有東翼和西翼兩個方向強力膠帶機運輸系統，使用的膠帶機均為強力膠帶機，膠帶寬度1000mm.膠帶強度2000Kg／cm，膠帶機運行速度為2.0m／s，運輸能力1000t/h。其主煤櫥e運輸系統結構如圖1所示．
2.2控制系統結構
集中控制分為地面控制中心和井下控制系統，地面主要設備包括；工業控制計算機、zll顯示器、觸摸屏、不間斷電源、網絡連接器等。井下主要設備包括：井下控制主站、井下控制分站、網絡通訊系統。其中，井下控制分站由KJD15隔爆兼本安膠帶機自動控制裝置和保護傳感器等構成。系統結構框圖如圖2所示．
3、數據通信與PROFIBUS網絡
3.1傳輸介質
信息與圖像采用光纖和雙絞線進行傳輸。光信號通過礦用阻燃多模光纜無中繼地從井下傳輸到地面。數據信息在井筒中傳輸通過光纖傳輸，井下采用雙絞線傳輸。
3.2 PROFIBUS網絡
井下控制主站通過信道與其他控制分站連接，構成基于DP方式的工業控制網絡PROFIBUS網，該網絡是一種完全開放式的網絡。將膠帶機自動控制裝置所檢測的現場信息上傳給地面遠程控制中心，同時通過該網絡接收地面控制中心的控制指令。
3.3通訊單元功能
由可編程控制器和通訊模塊構成的井下主控控制單元，主要實現：地面控制中心和井下控制主機的通訊，與井下控制分站共同構成工業控制網絡；并實現熱備。向地面控制主機和井下控制主機傳送各井下控制分站的實時數據。接收地面控制主機和井下控制主機發出的控制信號。
4控制系統冗余
4.1冗余結構
由地面兩臺工控機（大屏幕和觸摸屏）構成系統冗余。由觸摸屏主控，當觸摸屏工控機發生故障時，將自動無擾切換至另一臺工控機控制，并保持當前監控狀態。
4.2熱備
-在地面控制通訊信道故障或地面控制主機故障時，自動切換到井下主控制站執行遠程控制。
·在地面觸摸屏控制主機發生故障時，自動切換到地面大屏幕控制主機執行遠程控制。
·在正常情況下，實現井下控制主機、地面大屏幕控制主機、地面觸摸屏控制主機之間遠程控制功能的任意切換。
-在進行以上三種切換操作時，實現控制信號無擾動。
4.3自動切換
當地面到井下信道傳輸中斷時，將自動無擾切換至井下主控站進行控制，并將保持當前控制狀態。
5、系統功能
系統除能自動實現膠帶機控制的多種要求外，還可以利用觸摸屏或鼠標器實現地面集中自動控制、井下集中自動控制和就地手動控制。實現自動控制時，計算機首先完成內部自檢、沿線預警信號發布、執行膠帶機開停及各種保護和信號的綜合處理，系統具備故障狀態下的緊急停車功能。
5.1操作控制
操作人員可在地面上位機采用不同方式控制各條強力膠帶機的啟動和停止。控制方式有三種：
(1)地面集中控制
在這種方式下，操作人員只需在地面控制中心操作觸摸屏按鈕或鼠標，控制井下各條膠帶機和給煤機的起、停以及故障解除等。并且通過計算機語音系統向井下發布開車提示命令。
(2)人工就地控制
當地面控制中心或井筒信道出現故障時，操作人員可分別在各條膠帶機頭通過KJD15膠帶機自動控制裝置控制膠帶機的起、停。
(3)控制方式變換
通過地面控制中心遠程控制KJD15膠帶機自動控制裝置進行手／自動切換，完成集中控制與就地控制轉換，使得二種控制方式互為備用、互相閉鎖，提高系統的可靠性和靈活性。具有同煤流方向相互閉鎖功能，實現逆煤流開，順煤流停。
5.2圖像顯示
地面控制中心顯示器具有豐富的畫面和各種打印功能。畫面采用組態三維動畫顯示方式，反映膠帶機運行及傳感器工作狀態。顯示內容包括：膠帶機和給煤機開／停、煤位高低、電機電壓／電流、環境溫度、各種傳感器動作狀態等，并能顯示上述參數的動態值、平均值、實時曲線、歷史曲線等等。可以定時、分時、立即打印各條膠帶機的運行參數、故障類型和發生的時間等。
(1)1況圖
工況圖動態顯示整個系統所有膠帶機、給煤機、轉載膠帶運行的工況，以及主要保護及有關參數信息。
(2)控制操作圖
圖中含有一些控制按鈕，通過“開停控制”、“停車”按鈕可以進行膠帶整翼開停、流程開停、單臺開停選擇，還可以選擇給煤機的開停并且可以通過“故障解除”在復位按鈕無法復位的情況下進行開車。
(3)故障及保護顯示
同時實時顯示膠帶機和各種保護傳感器的工作狀態，顯示膠帶機的故障類型，分站之間通信是否異常。
(4)信息圖
信息圖顯示地面、井下通訊狀態，并顯示由那臺計算機控制。
(5)實時和歷史趨勢圖
顯示當前和過去一個時期所有電機電流、帶速、煤倉煤位的歷史曲線。
(6)報表圖
圖中包括數據表、報警預纜、歷史趨勢圖、報表和歷史查看按鈕，可進行相關信息的查看。
5.3語音報警
可以實時顯示報警類型，且有語音報警提示。報警類型主要包括：起、停車預告，煙霧、堆煤、跑偏、打滑、滅火灑水、溫度和滿倉等。
5.4歷史查詢
查看電機電流、電機溫度、帶速歷史趨勢圖、相關數據報表顯示和歷史數據查詢。
5.5綜合保護
系統具有膠帶機低速打滑、機頭堆煤、滿倉、超溫灑水、煙霧、滾筒超溫、沿線急停和跑偏等多種保護。
5.6 KJDIS隔爆兼本安控制裝置
KJD15裝置具有聯網和顯示功能。該裝置與各種傳感器結合，使每條膠帶機具有完善的保護監測及控制功能，該系統還可以與礦井計算機系統聯網。
