礦井主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵組成部分，主通風(fēng)機(jī)又是通風(fēng)系統(tǒng)中極其重要的生產(chǎn)設(shè)備，承擔(dān)著向井下輸入新鮮空氣和礦井瓦斯抽放的任務(wù)。因此，對(duì)于主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況和關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，不僅可以提高礦業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制水平，還能達(dá)到煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的目的。
　　本課題是以陜西榆林某礦業(yè)公司主通風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)改造為背景，通過(guò)分析該煤礦礦井主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，提出了礦井主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案。在線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用“集中管理，分散

2、控制”的方式，主要由監(jiān)控管理級(jí)、基礎(chǔ)控制級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量級(jí)三部分構(gòu)成。
　　按照總體方案的設(shè)計(jì)思路，本課題完成了礦井主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件以及通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)了合理的控制電路，并且對(duì)于PLC、變頻器、以及監(jiān)測(cè)礦井關(guān)鍵參數(shù)如溫度、振動(dòng)、負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速等傳感器和采集模塊進(jìn)行了選型和接線設(shè)計(jì)；在軟件設(shè)計(jì)方面，利用Siemens公司STEP7-Micro/WIN編程軟件實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)PLC的程序設(shè)計(jì)，采用PI

3、D控制算法設(shè)計(jì)了風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)程序，按照系統(tǒng)控制的工藝要求，使用力控ForceControl組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控程序，實(shí)現(xiàn)了管理人員和監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話；在通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面，在線監(jiān)控系統(tǒng)采用RS-485總線連接方式，利用Modbus通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了PLC和變頻器、電量采集模塊、模擬量采集模塊以及溫度巡檢儀的通訊連接；另外，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了PLC和上位機(jī)的數(shù)據(jù)交互。經(jīng)過(guò)這三方面的工作，礦井主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得以完成。