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第 1 页 共 80 页 目录目录 第一章概述第一章概述................................................................................................................................................................... 3 （一）系统简介（一）系统简介............................................................................................................................................................ 3 （二）系统组成及原理框图（二）系统组成及原理框图....................................................................................................................................... 3 （三）系统功能（三）系统功能............................................................................................................................................................ 4 第二章系统组成详解第二章系统组成详解.................................................................................................................................................. 5 （一）KTC101-Z 型主控制器（一）KTC101-Z 型主控制器................................................................................................................................. 5 （二）KDW101 型矿用隔爆兼本质安全型电源（二）KDW101 型矿用隔爆兼本质安全型电源..................................................................................................... 9 （三）KTK101-1 型和 KTK101-2 型系列组合扩音电话（三）KTK101-1 型和 KTK101-2 型系列组合扩音电话......................................................................................11 （四）KHJ15/18-1 型组合急停闭锁开关（四）KHJ15/18-1 型组合急停闭锁开关......................................................................................................... 21 （五）KJS101 型系列本安输入输出（五）KJS101 型系列本安输入输出...................................................................................................................... 23 （六）MHYBV-7-2 型矿用七芯屏蔽拉力电缆（六）MHYBV-7-2 型矿用七芯屏蔽拉力电缆...................................................................................................25 （七）KFD101 系列多功能终端（七）KFD101 系列多功能终端............................................................................................................................... 26 （八）系列传感器（八）系列传感器...................................................................................................................................................... 27 （九）其它（九）其它................................................................................................................................................................... 35 第三章典型应用第三章典型应用........................................................................................................................................................ 41 （一）工作面及顺槽的基本情况（一）工作面及顺槽的基本情况............................................................................................................................ 41 （二）KTC101 配置说明（二）KTC101 配置说明............................................................................................................................................ 41 （三）系统配置图（三）系统配置图...................................................................................................................................................... 42 第四章工作面控制器第四章工作面控制器.................................................................................................................................................. 43 （一）工作面控制器（一）工作面控制器................................................................................................................................................. 44 （二）屏幕显示（二）屏幕显示.......................................................................................................................................................... 44 （三）远停操作（三）远停操作.......................................................................................................................................................... 47 （四）故障停机（四）故障停机.......................................................................................................................................................... 47 （五） “就地”方式（五） “就地”方式.................................................................................................................................................... 47 （六） “检修”方式（六） “检修”方式.................................................................................................................................................... 48 （七） “点动”方式（七） “点动”方式.................................................................................................................................................... 48 （八）工作面和顺槽同时控制（八）工作面和顺槽同时控制................................................................................................................................ 48 （九）其它按键操作（九）其它按键操作................................................................................................................................................. 49 （十）闭锁操作（十）闭锁操作.......................................................................................................................................................... 50 第五章皮带控制器第五章皮带控制器.................................................................................................................................................... 50 第 2 页 共 80 页 （一）皮带控制器（一）皮带控制器...................................................................................................................................................... 50 （二）屏幕显示（二）屏幕显示.......................................................................................................................................................... 50 （三） “就地”方式（三） “就地”方式.................................................................................................................................................... 52 （四）检修方式的按键功能（四）检修方式的按键功能.................................................................................................................................... 53 （五）点动方式的按键功能（五）点动方式的按键功能.................................................................................................................................... 53 （六）其他键盘操作（六）其他键盘操作................................................................................................................................................. 53 第六章原理讲解第六章原理讲解........................................................................................................................................................ 53 （一）系统组成框图（一）系统组成框图................................................................................................................................................. 53 （二）控制器内部信息流程（二）控制器内部信息流程.................................................................................................................................... 54 （三）输入、输出介绍（三）输入、输出介绍............................................................................................................................................. 55 （四）语音处理部分介绍（四）语音处理部分介绍......................................................................................................................................... 56 （五）电源介绍（五）电源介绍.......................................................................................................................................................... 59 第七章参数设定第七章参数设定........................................................................................................................................................ 59 （一）典型配置说明（一）典型配置说明................................................................................................................................................. 60 （二）典型配置接线说明（二）典型配置接线说明......................................................................................................................................... 62 （三）典型配置参数设定说明（三）典型配置参数设定说明................................................................................................................................ 63 第八章使用及维护第八章使用及维护.................................................................................................................................................... 75 （一）使用环境（一）使用环境.......................................................................................................................................................... 75 （二）故障和维护（二）故障和维护...................................................................................................................................................... 75 第九章其他第九章其他................................................................................................................................................................. 77 （一）运输、储存及包装（一）运输、储存及包装......................................................................................................................................... 77 （二）售后服务（二）售后服务.......................................................................................................................................................... 78 附录附录 1KTC101 控制流程图控制流程图....................................................................................................................................... 79 附录附录 2KTC101 系列产品列表系列产品列表.................................................................................................................................. 80 第 3 页 共 80 页 第一章概述第一章概述 （ 一 ） 系 统 简 介（ 一 ） 系 统 简 介 KTC101 井下通讯、控制、保护系统是我公司在 KTC102 工作面及胶带机通讯、 控制一体化系 统基础上，重新开发研制的新一代产品。可实现综采、综掘工作面；顺槽、固定胶带机等的保护、 控制、沿线通话、故障检测、汉字显示及语言报警等功能。系统采用的是嵌入式技术，上位机采 用嵌入式计算机，并配有两个标准串口，串口通讯采用 modbus 通讯，可以与外界计算机或其他 采用 modbus 通讯方式的设备配接实现信息共享。 从工作面到顺槽；从单条运输胶带到整个矿井的所有固定胶带机运输系统；从简单的头尾搭 接到“丁”字型、 “山”字型搭接；从设备启、停控制到工作电流、电压显示、皮带速度检测和 显示、煤仓煤位检测、显示、高低煤位停机；油温、油压、轴温等的检测和显示及计算机远程传 输通信；故障自诊断等等，KTC101 均可提供全套解决方案。 （ 二 ） 系 统 组 成 及 原 理 框 图（ 二 ） 系 统 组 成 及 原 理 框 图 1.KTC101 系统组成 1主控制器控制、监测、显示中心。 2矿用隔爆兼本质安全型电源用于 KTC101 系统的供电。 3系列组合扩音电话可以实现拉线急停、沿线闭锁、通话、预警等功能。 4系列组合急停闭锁开关可以实现拉线急停、沿线闭锁 5系列本安型输入输出即远程控制分站，也被称为下位机。用于远距离信号采集和远 程控制。 6系列多功能终端用于一个系统的末端或两个 KTC101 系统之间的尾尾搭接。 7系列传感器用于胶带运输机的保护。 8系列矿用七芯拉力阻燃电缆带有两层护套、双层屏蔽、两个快速不锈钢插头。 9矿用远程控制箱当本系统控制非本安设备时，用于电气隔离转换；提供 DC18V 本安电源。 10 系列特殊产品用于矿方特殊功能要求需要。 2.系统原理框图 ★每个系统的实际配置应根据工作面/胶带机的实际情况而定★ 终端 计算机总线下的中位机模块计算机总线下的中位机模块 KTC101-Z主控制 计算机CPU KTC101-Z主控制 计算机CPU CS1CS1CS2CS2IO1IO1IO2IO2KEYKEYSPSPCOMCOM 系列扩 音电话 终端 系列扩 音电话 系列扩 音电话 终端 系列扩 音电话 （）上位机（）上位机 KDW101电源箱KDW101电源箱 输入 AC127V 输入 AC127V A6VB6VA12V B12VA18VA6VB6VA12V B12VA18V 智能I/O ）下位机 智能I/O ）下位机（ 智能I/O ）下位机 智能I/O ）下位机（ 智能I/O ）下位机 智能I/O ）下位机（ 智能I/O ）下位机 智能I/O ）下位机（ 第 4 页 共 80 页 （ 三 ） 系 统 功 能（ 三 ） 系 统 功 能 1.工作面设备和胶带运输机设备进行控制1.工作面设备和胶带运输机设备进行控制 包括 工作面设备破碎机、转载机、前部运输机、后部运输机、各种泵站。 胶带运输机上运胶带运输机、平运胶带运输机、下运胶带运输机。 2.设备状态检测2.设备状态检测 包括 1设备启停状态检测。 2对胶带机速度、工作电流、煤仓煤位、轴温、油温、滚筒温度、电机绕组温度、胶带张 力、烟雾、纵撕、跑偏、堆煤、环境温度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、等各种工况进行 检测。并在烟雾和环境温度动作时起动超温洒水电磁阀，降尘降温。 3.设备状态显示3.设备状态显示 控制计算机对以上参数检测后，在 KTC101-Z 主控制器上的 10.4”大屏幕彩色液晶平板显示 器上显示出来。 （以图形、动画和汉字的形式显示设备启/停和各种保护传感器的动作情况， 并用不同的颜色区分。 ） 4.语言报警4.语言报警 具有完善的语言报警提示功能，对于设备的起停、沿线闭锁及沿线故障、各种传感器保护和 故障等都带有语言报警提示当时设备的状态。 5.设备启/停时间统计、故障自诊断显示。 6.多机控制 5.设备启/停时间统计、故障自诊断显示。 6.多机控制 一台主控制器，可以同时控制八条皮带。 7.目前世界上同类产品中沿线长度最长7.目前世界上同类产品中沿线长度最长 系统一条CS沿线无中继达到 4 公里长，是目前世界上同类产品中最长的通信距离。因控制 器可带两路CS沿线，所以一台控制器无中继的控制距离达到 8 公里。 8.多机级联8.多机级联 多台控制器之间，不需要再单独铺设通信电缆，通过系统自身沿线所带的七芯电缆，就可实 现彼此数据通信和信息交换，这大大减轻了多机系统的安装和维护费用。 9.远程通信及联网9.远程通信及联网 通过一台控制器就可以将各个 KTC101 系统控制和检测的所有设备工作状态和参数传输给井 上计算机，在井上计算机进行显示和控制。 10. 灵活的参数设置功能10. 灵活的参数设置功能 通过主控制器上的参数设置功能，进行参数设置和调整，不同的设置实现不同的逻辑控制， 参数调整不需要另外编成，也不需要再另外传程序，通过简单的培训就可以自由调整参数。 11. 工作面设备的控制11. 工作面设备的控制 第 5 页 共 80 页 1对于工作面运煤设备起停控制，具有电机高低速切换功能，逆煤流启动，顺煤流停车； 2对于各种泵站的起停控制，并可以对泵的液位和压力进行检测并显示，并根据液位和压 力的变化来对泵的电磁阀进行逻辑控制。 12. 胶带机控制及保护12. 胶带机控制及保护 对胶带机主电机开关、张紧系统（可由参数设置为自动张紧、手动张紧、DBT 型自动张紧） 、 软启动系统、抱闸系统等进行控制，对电机温度检测和显示、对胶带机实现八大保护，并完 成胶带机沿线拉线闭锁、打点及通话功能。 13. 通话电话13. 通话电话 采用半双工通信方式，声强达 107 分贝，清晰度高。 14. 闭锁功能 15. 拉线急停 14. 闭锁功能 15. 拉线急停 不再需要单独铺设另外的钢丝，只需拉动系统自身的电缆，就可实现急停,并显示急停位置。 16. 分布式控制16. 分布式控制 在系统中可串接智能输入输出，它本身带有 4-12 路输入和输出。输出为开关量，可分别单独 设定成与闭锁联锁或与闭锁不联锁；输入可接入开关量或模拟量。有了它，不需从控制器另 外布线，就可实现数据远程采集和远程控制。 17. 输出/输入17. 输出/输入 1基本型控制器输出 20 路（开关量） ；输入最多 48 路（开关量/模拟量可选） 2扩展型串接智能输出/输入后，最多扩展输出 140 路（开关量） ；输入 168 路（开关 量/模拟量可选） 。 18. 电缆及接插件18. 电缆及接插件 在 KTC101 系统中，我们采用了七芯双屏蔽双护套强拉力阻燃电缆，接插件采用专利技术并镀 金处理，接插件外壳为精铸不锈钢，插头、插座采用“U”型销快速连接。 第二章系统组成详解第二章系统组成详解 （ 一 ） KTC101-Z型 主 控 制 器 （ 一 ） KTC101-Z型 主 控 制 器 1.外形尺寸长宽高（600310340）1.外形尺寸长宽高（600310340） 第 6 页 共 80 页 图（2-1）KTC101-Z 型主控制器前视图 图（2-2）KTC101-Z 型主控制器后视图 2.控制器内部包括以下模块 1主控模块---型号KTC101－Z.01（又称 CPU 模块） 2.控制器内部包括以下模块 1主控模块---型号KTC101－Z.01（又称 CPU 模块） 此模块由嵌入式计算机和 10.4 吋 LCD 彩色显示器和其他相关组件组成。 它负责大部分控制、 显示、信息处理工作。 2沿线检测模块---型号KTC101－Z.02（又称 CS 模块） 2沿线检测模块---型号KTC101－Z.02（又称 CS 模块） 它和沿线系列扩音电话、智能输入输出、耦合器等设备通过七芯电缆相连，对沿线的状态进 行查询，将结果（比如哪台电话按下闭锁、沿线在何处断路、智能输入输出的输入值、通过 耦合器得到的下皮带状态等信息）上传给主控模块。在一个控制器中，最多可安装 2 个 CS 模块，这两个模块完全通用，但根据插在母板的位置不同，系统自动将它们区分为 CS1 和 CS2；且可独立工作。 3I/O 模块---型号KTC101－Z.03（即输入/输出模块） 3I/O 模块---型号KTC101－Z.03（即输入/输出模块） 主控模块通过 I/O 模块对控制器附近非常集中的输入、输出点进行采集和控制。每一个 I/O 模块均带有 10 路开关量输出 （前 6 路可通过硬件选择设定是否与强制闭锁联锁,而后 4 路无 硬件强制闭锁；但 10 路输出均可通过软件选择是否与闭锁连锁） ；带有 12 路开关量或频率 第 7 页 共 80 页 量输入。在一个控制器中，最多可安装 2 个 I/O 模块。这两个模块完全通用，但根据插在母 板的位置不同，系统自动将它们区分为 IO1 和 IO2。 4纯输入模块---型号KTC101－Z.04（又称 IN 模块） （待选配件） 4纯输入模块---型号KTC101－Z.04（又称 IN 模块） （待选配件） 一个控制器可带一块纯输入模块，可接 24 路开关量或频率量输入。 5耦合器模块---型号KTC101－Z.05（又称 COU 模块） （待选配件） 5耦合器模块---型号KTC101－Z.05（又称 COU 模块） （待选配件） 因为 KFD101-A 型耦合器只是用于当两系统尾尾相连时系统之间的耦合。而当两系统头尾搭 接时，无法采用 KFD101-A 耦合器，可应采用 COU 模块进行耦合。具体连接方法如下 2号控制器和3号控制器是头尾 搭接，即3号控制器的沿线尾 端直接接到2号控制器上。此 时必须 1. 将3号控制器CS1来的电缆 插到2号控制器的CS2插座上。 2. 在2号控制器母板的CS2插 座的位置上插一块COU模块。 按照以上要求做好后，就可完 成2号和3号系统之间的信息沟 通及音频耦合。 CS1插座CS1插座 CS1插座CS1插座 CS2插座CS2插座 2号控制器 3号控制器 2号控制器 3号控制器 CS1插座CS1插座 1号控制器1号控制器 1号控制器所带沿线和2 号控制器所带沿线是尾 尾搭接，在搭接处必须 安装一台KFD101-A型多 功能终端，用于两系统 信息交换及音频耦合。 KFD101-A 型多功能终端 KFD101-A 型多功能终端 图（2-3） COU 模块安装说明 注意注意 COU 模块不是由本控制器供电的，而是由下一控制器供电的。所以如果按照上图配置的话， 有可能会在 2 号控制器上看到 “COU 模块不在线” 。这并不代表 COU 模块损坏，而是 3 号 控制器停电所致。这并不影响 2 号控制器的工作。 6语言报警模块---型号KTC101－Z.06（又称 SP 模块） 6语言报警模块---型号KTC101－Z.06（又称 SP 模块） 用于设备启、停及各种故障的语言报警。一个控制器安装一块。 7母板---型号KTC101－Z.077母板---型号KTC101－Z.07 在控制器内部，都有一块安装板，其上有 8 个白色 96 芯插座。除了 CPU 模块，键盘模块外， 其它上面提到的模块均插到这个安装板上，我们将其称为母板。其结构如下图 S P CS 1 CS 2或COU 备用 S P CS 1 CS 2或COU 备用 C O M IO 1 IO 2 I N C O M IO 1 IO 2 I N 母板母板 IN 外引线插座组IN 外引线插座组 IO2 外引线插座组IO2 外引线插座组 IO1 外引线插座组IO1 外引线插座组 IO1 跳线组IO1 跳线组IO2 跳线组IO2 跳线组备用跳线组备用跳线组 内连线插座内连线插座 闭锁选择 图（2-4）各模块在母板上的位置 跳线的含义跳线的含义 第 8 页 共 80 页 每一个 I/O 模块均有 10 路输出口，其中前六路输出可以通过上图中对应的跳线组从硬件 级设定是否和闭锁连锁。 “硬件级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口（即继电器）跟沿线闭锁有一个硬件上的连 锁关系，当沿线有闭锁时，该继电器就断开并无法闭合。下图中给出了 IO1 跳线组 6 个跳线与 IO1 模块前六路输出的对应关系。 （IO2 的设定与 IO1 相同） 图（2-5） 跳线的定义 例如你想让 IO1 的第 3 路输出在硬件上和闭锁连锁，就将上图中跳线组的“3”号短路子 去掉即可。如你想让第 6 路在硬件上和闭锁不连锁，就将跳线组中的“6”号短路子插上，使 “6”号的两个针短接即可。 “程序级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口由计算机程序控制与闭锁的连锁关系。如在 程序参数中设定此输出口与闭锁连锁，当沿线有闭锁时，主控模块会按照程序通知 IO 模块将 该继电器断开。在参数设定中有一项可以调整某设备是否与闭锁连锁，这是用于设定“程序连 锁” 。 注意注意 如你将某一路的短路子从跳线组上拔去，从而在硬件级上将该路设定为与闭锁连锁，那么 你必须在参数设定中也将该路设定为“与闭锁连锁” 。否则的话会出现有闭锁时该设备停机， 但一旦闭锁解除，该设备马上重新启动的情况。这非常危险 如果你将某一路在硬件级上设成与闭锁不连锁，你仍可以从参数上设定该设备和闭锁连 锁，此时有闭锁时同样会停机。但你要知道这种连锁是程序级的连锁，与硬件无关。所以我们 并不推荐这样做。我们推荐的方式是如果你在参数中设定该输出和闭锁连锁，你就应该将该 路对应的短路子拔去；如果你在参数中设定该输出和闭锁不连锁，你就应该将该路对应的短路 子插上。 IO1、IO2 模块的后 4 路输出在硬件级都与闭锁不连锁，一般用于控制和闭锁无关的设备 （比如泵） 。 闭锁选择闭锁选择 因为一台控制器可以带有两路沿线，为了实现 CS2 沿线闭锁后也能强制闭锁某些输出， 特 设置了一个“闭锁选择”拨码开关。该开关的拨码位置定义如下 左侧拨码开关ON
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