《礦井通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控技術(shù)研究》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《礦井通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控技術(shù)研究(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、礦井通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控技術(shù)研究
礦井通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控技術(shù)研究
2020/03/31
摘要:通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于保證煤礦井下生產(chǎn)安全,去除有害氣體和粉塵的危害尤為關(guān)鍵?;赑LC的煤礦通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)具有很好的擴(kuò)展性、靈活性和可靠性及易調(diào)試等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)撛诘碾[患和風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和識(shí)別,對(duì)于通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況做到及時(shí)掌握,并對(duì)故障和問(wèn)題做到及時(shí)反饋和處理,同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制,進(jìn)一步提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性和礦井生產(chǎn)的安全性。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù);
2、礦井通風(fēng)系統(tǒng);實(shí)時(shí)監(jiān)控
為了確保煤礦井下生產(chǎn)安全,必須保證井下空氣的流通,并去除有害氣體和粉塵的危害,因此在井下生產(chǎn)時(shí)通風(fēng)順暢非常關(guān)鍵,通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于煤礦井下安全生產(chǎn)尤為重要。目前,我國(guó)許多的煤礦井下生產(chǎn)選取的通風(fēng)系統(tǒng)依舊是定期巡視和檢修的傳統(tǒng)管理方法,該方法對(duì)于潛在的隱患和風(fēng)險(xiǎn)往往很難做到及時(shí)識(shí)別?;诖?,提出一種借助于PLC技術(shù)的新型通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù),確保煤礦井下生產(chǎn)安全。
1PLC技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
PLC有很多鮮明的優(yōu)點(diǎn),首先非常易于編程,操作便捷,其所應(yīng)用的編程語(yǔ)言有簡(jiǎn)明語(yǔ)句表語(yǔ)言、梯形圖和邏輯圖,PLC系統(tǒng)研發(fā)時(shí)間較短,且在線調(diào)整便
3、捷;其次,PLC經(jīng)濟(jì)性好,和其他繼電器相比它具有很強(qiáng)的功能性,對(duì)于很復(fù)雜的控制也能輕松實(shí)現(xiàn),在通信網(wǎng)的配合下,可以達(dá)到分散和集中管控,應(yīng)用性強(qiáng)。目前,PLC的產(chǎn)品已達(dá)到模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,且具有配套完善的硬件設(shè)施,可隨意進(jìn)行選配。基于實(shí)際需求搭建適應(yīng)不同的功能和規(guī)模系統(tǒng),且PLC帶負(fù)載的能力比較好;另外PLC產(chǎn)品安全可靠,傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)選用中間繼電器和時(shí)間繼電器居多,觸點(diǎn)接觸不到位,會(huì)導(dǎo)致故障的產(chǎn)生,但是在PLC產(chǎn)品中則不存在這個(gè)風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)镻LC產(chǎn)品中軟件程序代替了繼電器部件,只有少數(shù)的硬件設(shè)備(關(guān)系到輸入輸出)被保留,具有更好的可靠性。不僅如此,PLC還有很好的抗干擾性,即使是在有很
4、強(qiáng)的電磁干擾作用下,也可以直接應(yīng)用。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
礦井下采取配備專人定期巡視和檢修的管理方法,對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)控,此種傳統(tǒng)的管理模式存在很多的弊端,由于監(jiān)測(cè)的滯后性會(huì)使通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)檢修不及時(shí)發(fā)生故障停運(yùn)現(xiàn)象。借助于PLC技術(shù)的新型通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)方法可及時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋,使遠(yuǎn)程控制不再是難事,進(jìn)一步確保煤礦井下生產(chǎn)安全性。如圖1,即為PLC通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其總體設(shè)計(jì)依據(jù)該礦的實(shí)際狀況,借助傳輸平臺(tái)-工業(yè)以太網(wǎng),搭建新型監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)中間傳輸、后臺(tái)處理及現(xiàn)場(chǎng)控制。
2.1PLC設(shè)計(jì)
2.1.1軟件設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)軟件流程的開(kāi)發(fā)
5、應(yīng)盡可能滿足其易調(diào)試、擴(kuò)展性和穩(wěn)定性的需求,模塊化設(shè)計(jì)包含電力通信程序、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)程序、模擬數(shù)據(jù)程序和模擬傳感器采集程序等。系統(tǒng)初始化后對(duì)各個(gè)模塊依次實(shí)施掃描,將采集到的信號(hào)通過(guò)傳輸平臺(tái)傳遞至后臺(tái)進(jìn)行處理和專家分析,并及時(shí)監(jiān)測(cè)反饋結(jié)果。通過(guò)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可鑒別潛在的軸承損耗、電機(jī)失效等風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于電纜老化、過(guò)載缺相和供電質(zhì)量的監(jiān)控則可以通過(guò)對(duì)供電參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。操作界面可以將判別結(jié)果實(shí)時(shí)顯現(xiàn),在有問(wèn)題發(fā)生時(shí)可及時(shí)開(kāi)啟自動(dòng)保護(hù)模式,減少重大故障和損失發(fā)生。該控制系統(tǒng)具有及時(shí)反向送風(fēng)功能,進(jìn)一步確保井下送風(fēng)的安全和可靠性。PLC控制系統(tǒng)流程如圖2所示。2.1.2硬件設(shè)計(jì)為確保井下安全生產(chǎn)
6、,共配備通風(fēng)機(jī)兩臺(tái),其中一臺(tái)處于備用模式。PLC系統(tǒng)核心為S7-300,配備獨(dú)立的控制和信息采集模塊,32路DOSM322控制模塊、6ES7315CPU模塊、CP340通信模塊和32路DISM321采集模塊等。PLC系統(tǒng)采集開(kāi)關(guān)量的信息是依靠DI模塊來(lái)實(shí)現(xiàn);風(fēng)門(mén)和電機(jī)的啟停以及操作臺(tái)狀態(tài)的操控則由DO模塊來(lái)實(shí)現(xiàn);各類(lèi)模擬傳感器的信息則由AI模塊選取標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4~20mA實(shí)現(xiàn)采集;對(duì)于礦井生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的配電開(kāi)關(guān)智能綜合保護(hù)裝置和溫度巡檢儀的信息采集則是依靠CP340通信模塊來(lái)完成。
2.2通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
通信系統(tǒng)的波特率達(dá)到4800b/s,包含的子程序有外界溫度巡檢儀和供
7、配電開(kāi)關(guān)參數(shù),對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行填充和分塊,并借助于通信收發(fā)程序塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸。與此同時(shí),為便于實(shí)現(xiàn)集中管控還可配備cp343以太網(wǎng)通訊模塊輔以RJ45。
2.3地面中心站軟件設(shè)計(jì)
組態(tài)王設(shè)計(jì)被應(yīng)用在地面中心站的軟件中,其具有操作界面簡(jiǎn)潔明了和圖標(biāo)功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn),并可實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā)。借助于地面中心站軟件,值班人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,對(duì)實(shí)時(shí)溫度、風(fēng)壓、風(fēng)量和風(fēng)速、氣體的濃度及電機(jī)的參數(shù)可實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,監(jiān)控信息和數(shù)據(jù)還可以自動(dòng)生成報(bào)表,便于打印和查閱。
3結(jié)論
PLC煤礦通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)具有很好的擴(kuò)展性、靈活性、可靠性和易調(diào)試等諸多優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)ΦV井潛在的隱患和風(fēng)險(xiǎn)往實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和識(shí)別,對(duì)于通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況做到及時(shí)掌握,并對(duì)故障和問(wèn)題做到及時(shí)反饋和處理,可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制,進(jìn)一步提升通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性和礦井生產(chǎn)安全性,減少煤礦事故發(fā)生。