濱湖礦原有井下膠帶輸送機電控系統采用4臺KXJW-30/127-64型電控箱，以日本三菱公司生產的FX系列PLC為主控單元。該電控箱對于膠帶輸送機系統的外部關聯保護，如縱向撕裂、斷帶、速度控制、低速打滑、膠帶跑偏、溫度、煙霧、煤位、超溫灑水等具有足夠的輸入輸出接口，還有許多備用輸出接口，但是不具備遠程監控能力，也沒有相應的備用通信端口。因此該礦提出了對該電控箱增加遠程監控功能的改造方案，即采用具有以太網通信功能的PLC實現數據實時、快速、大量的傳輸，達到對井下膠帶輸送機遠程控制的目的。
1、關鍵問題及技術途徑
根據濱湖礦的計劃任務要求和相應的技術經濟指標，需要解決的關鍵問題及解決問題的技術途徑綜述如下：
(1)膠帶輸送機運行過程中遠程數據與上位機之間的通信問題：組建千兆以太網絡，對服務器設置一主、一從、一歷史的多服務器互為備用的配置結構。
(2)膠帶輸送機運行過程中與現場4臺電控箱之間的實時通信：加裝三菱PRO-BUS通信模塊與現場控制柜通信，傳輸速度為500 kbps。
(3)膠帶輸送機系統遠程控制與原控制的沖突問題：設定就地集控、就地手控、遠程集控、手動控制共4種控制方式，其中在手動控制方式下允許原系統的控制有效，另外3種控制方式下只有現系統的控制有效。
(4)上位機及組態軟件的運行穩定性問題：采用高可行性、穩定性的INTouch組態軟件和高性能、抗干擾能力強的工控機系統，加配UPS供電系統保證服務器、上位機、網絡系統等不會突然地掉電。
(5)安全生產過程中的數據記錄及故障處理的問題：編制數據報表及故障報警系統，實時記錄運行過程中的數據及故障情況，為以后的故障分析提供強有力的依據。
2、系統設計及功能
2.1硬件系統
上位機硬件系統是上位機軟件系統運行的基礎，設計一套技術先進、運行可靠、抗干擾能力強的上位機硬件系統是保障整個上位機系統正常運行的關鍵。上位機硬件系統包括工控機（IBM兼容機）系統、數據庫服務器及數據采集系統和電源供電系統，如圖l所示。
工控機系統主機具有防塵、防震、抗電磁干擾、適應惡劣工作環境等特點。該工控機CPU為P2.6，內存為512 M。這種高性能的配置，不僅是對西門子S7 - 315 PLC編程、調試的需要，也為膠帶輸送機監控系統高效穩定的運行提供了保證。
現場數據采集系統包括：西門子S7 - 315PLC，數字量輸出與輸入模塊各1塊，CP343 -1以太網卡1塊，光轉換器2臺。
上位機系統所使用的電源均由l臺交流參數穩壓器進行濾波和穩壓，很好地消除了由于膠帶輸送機啟動和停止而造成的電源干擾，保障了系統的穩定運行。其中，計算機和PI。C還使用了UPS電源，利于停電情況下了解工作狀況、查找事故原因。
2.2軟件系統
軟件運行環境：IPC-610工控機，2.6 G CPU主頻，512 M內存，80 G硬盤，操作系統為Windows2000 Server．組態軟件為INTouch。
整個軟件系統分為七個大項：數據采集和數據管理、系統管理、系統圖形、管理控制、報表打印、系統查詢、系統組態。其中：數據采集和數據管理在服務器計算機中自動地運行；數據采集是軟件系統的核心功能，它通過以太網采集現場PLC上縱向撕裂、斷帶、速度控制、低速打滑、膠帶跑偏、沿機拉線、溫度、煙霧、煤位、超溫灑水及故障信息等信號。其余各項軟件結構如圖2所示。
(1)系統管理軟件：完成口令、時間的設置等。通過口令管理，可以使一些重要的數據和系統參數得到保護。
(2)系統圖形軟件：用于顯示膠帶運行、潤滑泵狀態、制動器狀態和主電機狀態等。膠帶運行圖主要顯示膠帶輸送機的當前狀態，包括膠帶輸送機的速度、運行的信號及膠帶張力、煤倉高度等；潤滑泵狀態圖主要顯示當前潤滑系統工作狀況，如潤滑油壓的高低、是否超限等；制動器狀態圖指示抱閘電機的狀態；主電機狀態圖顯示膠帶輸送機電機的溫度、電流、電壓等。
(3)管理控制軟件：包括交接班、PRO- BUS通信、以太網通信和參數設置4部分。工人交接班時要用到交接班管理軟件，由工人輸入自己的班次和密碼，以確認交接過程的結束，形成上一班次的報表；PRO - BUS通信時刻監視4臺三菱PLC與PRO-BUS網絡總線之間的通信狀態，若發現故障，則給出報警；以太網通信檢查西門子PLC與上位機之間的以太網通信是否正常；參數設置包括設置遠程的IP及數據刷新率等。
(4)報表打印軟件：包括日報打印和事故刻錄打印，可以打印自系統運行以來任何一天的日報數據和故障記錄。日報表有每天3個班的運行時間、班次、日期及膠帶投送情況等，故障記錄有每日的報警日期、報警時間、故障種類等。
(5)系統查詢軟件：包括日報查詢、系統故障、設備故障查詢。日報查詢可以方便地查詢自系統運行以來任何一天的日報數據；系統故障查詢是指查詢上位機監控系統在運行過程中監測到的故障，如打滑、跑偏、潤滑油壓故障等；設備故障查詢是指查詢由PLC監測到的事故報警信息，如報警日期、報警時間、事故種類等。
(6)系統組態軟件：包括網卡設置、模擬量設置和開關量設置。網卡設置用來設置以太網的各項參數的模擬量設置，包括模擬量序號、信號說明、量程上下限、報警上下限等；開關量設置包括開關量的序號、信號說明等。
2.3 系統功能
(1)具有監控和保護功能，實現濱湖礦膠帶輸送機的遠程集控開車和停車控制、對跑偏、拉繩、溫度、煙霧、打滑、縱撕等的連續監視。
(2)搭建了高速以太網及PRO- BUS網絡接口，實現了系統內數據的快速遠程傳輸。
(3)上位機可實現系統的數據采集監控、故障報警、報表打印及操作口令的設置等功能，還可以顯示膠帶機運行圖（包括膠帶的投送、膠帶速度和速度曲線圖、開車方式、潤滑油壓、煤位及打滑情況等）。
3、結語
濱湖礦井下膠帶輸送機遠程監控系統較好地實現了對井下膠帶電控系統的遠程實時監控，能夠及時地發現事故并對事故進行處理，實現對各個環節的監控。該系統實際運行結果表明其設計合理，工作穩定可靠，可以長時間地運行，軟件操作簡單，便于維護。
