煤礦綜采工作麵KTC101係統使用說明書

KTC101使用說明書

目錄

第一章概述 3

(一)係統簡介 3

(二)係統組成及原理框圖 3

(三)係統功能 4

第二章係統組成詳解 5

(一)KTC101-Z型主控製器：(原型號：TK210) 5

(二)KDW101型礦用隔爆兼本質安全型電源:(原型號：TK220) 9

(三)KTK101-1型和KTK101-2型係列組合擴音電話 11

(四)KHJ15/18-1型組合急停閉鎖開關： 21

(五)KJS101型係列本安輸入輸出 23

(六)MHYBV-7-2型礦用七芯拉力電纜：(原型號：TK230X) 25

(七)KFD101係列多功能終端 26

(八)係列傳感器 27

(九)其它 35

第三章典型應用 41

(一)工作麵及順槽的基本情況 41

(二)KTC101配置說明 41

(三)係統配置圖 42

第四章工作麵控製器 43

(一)工作麵控製器 44

(二)屏幕顯示 44

(三)遠停操作 47

(四)故障停機 47

(五)“就地”方式 47

(六)“檢修”方式 48

(七)“點動”方式 48

(八)工作麵和順槽同時控製 48

(九)其它按鍵操作 49

(十)閉鎖操作 50

第五章皮帶控製器 50

(一)皮帶控製器 50

(二)屏幕顯示 50

(三)“就地”方式 52

(四)檢修方式的按鍵功能 53

(五)點動方式的按鍵功能 53

(六)其他鍵盤操作 53

第六章原理講解 53

(一)係統組成框圖 53

(二)控製器內部信息流程 54

(三)輸入、輸出介紹 55

(四)語音處理部分介紹 56

(五)電源介紹 59

第七章參數設定 59

(一)典型配置說明 60

(二)典型配置接線說明 62

(三)典型配置參數設定說明 63

第八章使用及維護 75

(一)使用環境 75

(二)故障和維護 75

第九章其他 77

(一)運輸、儲存及包裝 77

(二)售後服務 78

附錄1KTC101控製流程圖 79

附錄2KTC101係列產品列表 80

第一章概述

(一)係統簡介KTC101(原型號TK200)井下通訊、控製、保護係統是我公司在KTC102(原型號TK100)工作麵及膠帶機通訊、控製一體化係統基礎上，重新開發研製的新一代產品。可實現綜采、綜掘工作麵;順槽、固定膠帶機等的保護、控製、沿線通話、故障檢測、漢字顯示及語言報警等功能。係統采用的是嵌入式技術，上位機采用嵌入式計算機，並配有兩個標準串口，串口通訊采用modbus通訊，可以與外界計算機或其他采用modbus通訊方式的設備配接實現信息共享。

從工作麵到順槽;從單條運輸膠帶到整個礦井的所有固定膠帶機運輸係統;從簡單的頭尾搭接到“丁”字型、“山”字型搭接;從設備啟、停控製到工作電流、電壓顯示、皮帶速度檢測和顯示、煤倉煤位檢測、顯示、高低煤位停機;油溫、油壓、軸溫等的檢測和顯示及計算機遠程傳輸通信;故障自診斷等等，KTC101均可提供全套解決方案。

(二)係統組成及原理框圖KTC101係統組成：主控製器：控製、監測、顯示中心。礦用隔爆兼本質安全型電源：用於KTC101係統的供電。係列組合擴音電話：可以實現拉線急停、沿線閉鎖、通話、預警等功能。係列組合急停閉鎖開關：可以實現拉線急停、沿線閉鎖係列本安型輸入輸出：即遠程控製分站，也被稱為下位機。用於遠距離信號采集和遠程控製。

係列多功能終端：用於一個係統的末端或兩個KTC101係統之間的尾尾搭接。係列傳感器：用於膠帶運輸機的保護。係列礦用七芯拉力阻燃電纜：帶有兩層護套、雙層屏蔽、兩個快速不鏽鋼插頭。礦用遠程控製箱：當本係統控製非本安設備時，用於電氣隔離轉換。係列特殊產品：用於礦方特殊功能要求需要。係統原理框圖(★每個係統的實際配置應根據工作麵/膠帶機的實際情況而定★)

(三)係統功能工作麵設備和膠帶運輸機設備進行控製：包括：

工作麵設備：破碎機、轉載機、前部運輸機、後部運輸機、各種泵站。

膠帶運輸機:上運膠帶運輸機、平運膠帶運輸機、下運膠帶運輸機。

設備狀態檢測：包括：

設備啟停狀態檢測。對膠帶機速度、工作電流、煤倉煤位、軸溫、油溫、滾筒溫度、電機繞組溫度、膠帶張力、煙霧、縱撕、跑偏、堆煤、環境溫度、瓦斯濃度、一氧化碳濃度、等各種工況進行檢測。並在煙霧和環境溫度動作時起動超溫灑水電磁閥，降塵降溫。設備狀態顯示：控製計算機對以上參數檢測後，在KTC101-Z主控製器上的10.4”大屏幕彩色液晶平板顯示器上顯示出來。(以圖形、動畫和漢字的形式顯示設備啟/停和各種保護傳感器的動作情況，並用不同的顏色區分。)

語言報警：具有完善的語言報警提示功能，對於設備的起停、沿線閉鎖及沿線故障、各種傳感器保護和故障等都帶有語言報警提示當時設備的狀態。

設備啟/停時間統計、故障自診斷顯示。多機控製：一台主控製器，可以同時控製八條皮帶。

目前世界上同類產品中沿線長度最長：係統一條(CS)沿線無中繼達到4公裏長，是目前世界上同類產品中最長的通信距離。因控製器可帶兩路(CS)沿線，所以一台控製器無中繼的控製距離達到8公裏。

多機級聯：多台控製器之間，不需要再單獨鋪設通信電纜，通過係統自身沿線所帶的七芯電纜，就可實現彼此數據通信和信息交換，這大大減輕了多機係統的安裝和維護費用。

遠程通信及聯網：通過一台控製器就可以將各個KTC101係統控製和檢測的所有設備工作狀態和參數傳輸給井上計算機，在井上計算機進行顯示和控製。

靈活的參數設置功能：通過主控製器上的參數設置功能，進行參數設置和調整，不同的設置實現不同的邏輯控製，參數調整不需要另外編成，也不需要再另外傳程序，通過簡單的培訓就可以自由調整參數。

工作麵設備的控製：對於工作麵運煤設備起停控製，具有電機高低速切換功能，逆煤流啟動，順煤流停車;對於各種泵站的起停控製，並可以對泵的液位和壓力進行檢測並顯示，並根據液位和壓力的變化來對泵的電磁閥進行邏輯控製。膠帶機控製及保護：對膠帶機主電機開關、張緊係統(可由參數設置為自動張緊、手動張緊、DBT型自動張緊)、軟啟動係統、抱閘係統等進行控製，對電機溫度檢測和顯示、對膠帶機實現八大保護，並完成膠帶機沿線拉線閉鎖、打點及通話功能。

通話電話：采用半雙工通信方式，聲強達107分貝，清晰度高。

閉鎖功能：拉線急停：不再需要單獨鋪設另外的鋼絲，隻需拉動係統自身的電纜，就可實現急停,並顯示急停位置。

分布式控製：在係統中可串接智能輸入輸出，它本身帶有4-12路輸入和輸出。輸出為開關量，可分別單獨設定成與閉鎖聯鎖或與閉鎖不聯鎖;輸入可接入開關量或模擬量。有了它，不需從控製器另外布線，就可實現數據遠程采集和遠程控製。

輸出/輸入：基本型：控製器輸出20路(開關量);輸入最多48路(開關量/模擬量可選)擴展型：串接智能輸出/輸入後，最多擴展輸出140路(開關量);輸入168路(開關量/模擬量可選)。

電纜及接插件：在KTC101係統中，我們采用了七芯雙屏蔽雙護套強拉力阻燃電纜，接插件采用專利技術並鍍金處理，接插件外殼為精鑄不鏽鋼，插頭、插座采用“U”型銷快速連接。

第二章係統組成詳解

(一)KTC101-Z型主控製器：(原型號：TK210)外形尺寸:長×寬×高(600×310×340)

圖(2-1)KTC101-Z型主控製器前視圖

圖(2-2)KTC101-Z型主控製器後視圖

控製器內部包括以下模塊： 主控模塊---型號：KTC101-Z.01(又稱CPU模塊;原型號：TK210.1)：此模塊由嵌入式計算機和10.4吋LCD彩色顯示器和其他相關組件組成。它負責大部分控製、顯示、信息處理工作。

沿線檢測模塊---型號：KTC101-Z.02(又稱CS模塊;原型號：TK210.2)：它和沿線係列擴音電話、智能輸入輸出、耦合器等設備通過七芯電纜相連，對沿線的狀態進行查詢，將結果(比如哪台電話按下閉鎖、沿線在何處斷路、智能輸入輸出的輸入值、通過耦合器得到的下皮帶狀態等信息)上傳給主控模塊。在一個控製器中，最多可安裝2個CS模塊，這兩個模塊完全通用，但根據插在母板的位置不同，係統自動將它們區分為CS1和CS2;且可獨立工作。

I/O模塊---型號：KTC101-Z.03(即輸入/輸出模塊;原型號：TK210.3)：主控模塊通過I/O模塊對控製器附近非常集中的輸入、輸出點進行采集和控製。每一個I/O模塊均帶有10路開關量輸出(前6路可通過硬件選擇設定是否與強製閉鎖聯鎖,而後4路無硬件強製閉鎖;但10路輸出均可通過軟件選擇是否與閉鎖連鎖);帶有12路開關量或頻率量輸入。在一個控製器中，最多可安裝2個I/O模塊。這兩個模塊完全通用，但根據插在母板的位置不同，係統自動將它們區分為IO1和IO2。

純輸入模塊---型號：KTC101-Z.04(又稱IN模塊;原型號：TK210.4)(待選配件)：一個控製器可帶一塊純輸入模塊，可接24路開關量或頻率量輸入。

耦合器模塊---型號：KTC101-Z.05(又稱COU模塊;原型號：TK210.5)(待選配件)：因為KFD101-A型耦合器隻是用於當兩係統尾尾相連時係統之間的耦合。而當兩係統頭尾搭接時，無法采用KFD101-A耦合器，可應采用COU模塊進行耦合。具體連接方法如下：

圖(2-3)COU模塊安裝說明

注意：

COU模塊不是由本控製器供電的，而是由下一控製器供電的。所以如果按照上圖配置的話，有可能會在2號控製器上看到：“COU模塊不在線”。這並不代表COU模塊損壞，而是3號控製器停電所致。這並不影響2號控製器的工作。

語言報警模塊---型號：KTC101-Z.06(又稱SP模塊;原型號：TK210.6)：用於設備啟、停及各種故障的語言報警。一個控製器安裝一塊。

母板---型號：KTC101-Z.07(原型號：TK210.7)在控製器內部，都有一塊安裝板，其上有8個白色96芯插座。除了CPU模塊，鍵盤模塊外，其它上麵提到的模塊均插到這個安裝板上，我們將其稱為母板。其結構如下圖：

圖(2-4)各模塊在母板上的位置

☆跳線的含義：

每一個I/O模塊均有10路輸出口，其中前六路輸出可以通過上圖中對應的跳線組從硬件級設定是否和閉鎖連鎖。

“硬件級與閉鎖連鎖關係”是指某一個輸出口(即繼電器)跟沿線閉鎖有一個硬件上的連鎖關係，當沿線有閉鎖時，該繼電器就斷開並無法閉合。下圖中給出了IO1跳線組6個跳線與IO1模塊前六路輸出的對應關係。(IO2的設定與IO1相同)

圖(2-5)跳線的定義

例如你想讓IO1的第3路輸出在硬件上和閉鎖連鎖，就將上圖中跳線組的“3”號短路子去掉即可。如你想讓第6路在硬件上和閉鎖不連鎖，就將跳線組中的“6”號短路子插上，使“6”號的兩個針短接即可。

“程序級與閉鎖連鎖關係”是指某一個輸出口由計算機程序控製與閉鎖的連鎖關係。如在程序參數中設定此輸出口與閉鎖連鎖，當沿線有閉鎖時，主控模塊會按照程序通知IO模塊將該繼電器斷開。在參數設定中有一項可以調整某設備是否與閉鎖連鎖，這是用於設定“程序連鎖”。

☆注意：

如你將某一路的短路子從跳線組上拔去，從而在硬件級上將該路設定為與閉鎖連鎖，那麼你必須在參數設定中也將該路設定為“與閉鎖連鎖”。否則的話會出現有閉鎖時該設備停機，但一旦閉鎖解除，該設備馬上重新啟動的情況。這非常危險!

如果你將某一路在硬件級上設成與閉鎖不連鎖，你仍可以從參數上設定該設備和閉鎖連鎖，此時有閉鎖時同樣會停機。但你要知道這種連鎖是程序級的連鎖，與硬件無關。所以我們並不推薦這樣做。我們推薦的方式是：如果你在參數中設定該輸出和閉鎖連鎖，你就應該將該路對應的短路子拔去;如果你在參數中設定該輸出和閉鎖不連鎖，你就應該將該路對應的短路子插上。

IO1、IO2模塊的後4路輸出在硬件級都與閉鎖不連鎖，一般用於控製和閉鎖無關的設備(比如泵)。

☆閉鎖選擇：

因為一台控製器可以帶有兩路沿線，為了實現CS2沿線閉鎖後也能強製閉鎖某些輸出，特設置了一個“閉鎖選擇”撥碼開關。該開關的撥碼位置定義如下：

左側撥碼開關：ON 左側撥碼開關：OFF

右側撥碼開關：ON 不允許 IO1前六路和CS1閉鎖聯鎖 IO2前六路和CS1閉鎖聯鎖

右側撥碼開關：OFF IO1前六路和CS1閉鎖聯鎖 IO2前六路和CS2閉鎖聯鎖 IO1前六路和CS1閉鎖聯鎖 IO2前六路的短路子必須插上

根據上表可以看出，IO2的前六路輸出可以通過撥碼開關設定成：要麼與CS1沿線閉鎖聯鎖、要麼與CS2沿線閉鎖聯鎖。而IO1的前六路輸出隻能和CS1沿線閉鎖聯鎖。

注意：

根據上表可以看出，在使用中應避免出現左右側撥碼開關在同側的情況!

鍵盤模塊---KTC101-Z.08-1(又稱KEY模塊;原型號：TK210.8-1)：用於檢測各按鍵值，然後將鍵值上傳給主控模塊。

輕觸鍵盤---KTC101-Z.08-2(又稱KEY;原型號：TK210.8-2)：用於輸入各種參數和執行操作。

通信模塊---KTC101-Z.10-1(又稱COM模塊，原型號：TK210-MODEM)(待選配件)它提供一路調製解調器接口，用於控製器和其他係統的主機(比如地麵計算機等)進行數字通信。

(二)KDW101型礦用隔爆兼本質安全型電源:(原型號：TK220)KDW101型礦用隔爆兼本質安全型電源外形尺寸：長×寬×高(600×320×250)

圖(2-6)KDW101型電源箱前視圖

圖(2-7)KDW101型電源箱內部視圖(標準配置)

KDW101型礦用隔爆兼本質安全型電源原理和組成： KDW101型礦用隔爆兼本質安全型電源是為KTC101係統特製的電源，輸入電壓AC127V,50Hz，輸出兩組DC5V、兩組DC12V、一組DC18V,總共五塊帶兩級過壓保護、兩級過流保護的本質安全型電源模塊。見圖(2-6)外觀圖;(2-7)內部視圖。輸入的交流電通過兩個保險管、一個電源濾波器，接到變壓器上，從變壓器出來後給到各個電源模塊。電源箱內部接線見圖(2-8)

圖(2-8)KDW101型電源箱內部接線圖

KDW101型本安電源箱上有兩根電纜連到控製器：見(2-9)KDW101後視圖

圖(2-9)KDW101型電源箱後視圖

六芯電纜(帶不鏽鋼插頭)：第一組線：蘭色--七芯電纜插頭1號端子----接電源A5V模塊(正)

無色--七芯電纜插頭2號端子----接電源A5V模塊(負)

第二組線：蘭色--七芯電纜插頭3號端子----接電源B5V模塊(正)

無色--七芯電纜插頭5號端子----接電源B5V模塊(負)

第三組線：蘭色--七芯電纜插頭6號端子----接電源A12V模塊(正)

無色--七芯電纜插頭7號端子----接電源A12V模塊(負)

接地線固定在電源殼內接地螺栓上。

六芯屏蔽電纜接線(不帶插頭)：第一組線：六芯屏蔽電纜中紅色線------接電源A18V模塊(正)

六芯屏蔽電纜中黃色線------接電源A18V模塊(負)

第二組線：六芯屏蔽電纜中蘭色線------接電源B12V模塊(正)

六芯屏蔽電纜中灰色線------接電源B12V模塊(負)

第三組線：六芯屏蔽電纜中綠色線------接電源B18V模塊(正)

(注:增加B18V時使用)

六芯屏蔽電纜中棕色線------接電源B18V模塊(負)

(注:增加B18V時使用)

接地線固定在電源殼內接地螺栓上。

注意：不要將蘭、灰兩根線接到A12V端子上!!一定要接到B12V端子上!!在安裝時，隻需將不帶插頭的六芯電源線按上麵的顏色接到控製器內部的對應端子排

上即可。電源箱外殼有接地螺栓需外接地。

各個電源模塊用途： A5V電源模塊：用於給主控模塊中CPU控製部分及液晶顯示部分電路供電。B5V電源模塊：用於給主控模塊中液晶背景燈供電。A12V電源模塊：用於給主控製器內部中位機供電包括鍵盤部分。B12V電源模塊：用於給外部傳感器供電。A18V電源模塊：用於給CS1沿線各個模塊供電。B18V電源模塊：用於給CS2沿線各個模塊供電(隻有用CS2沿線控製時才配置)。