矿井局部通风监控系统的设计
KJ2000N监控系统瓦斯3.0闭锁局部通风机功能的实现
KJ2000N监控系统瓦斯3.0闭锁局部通风机功能的实现作者：刘链来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2015年第07期摘要：当掘进工作面的局部通风机停止运转，且掘进工作面或回风流中瓦斯浓度大于3.0%，必须对局部通风机进行闭锁，使之不能启动。
本文阐述了淮南矿业集团新庄孜煤矿KJ2000N安全监控系统瓦斯3.0闭锁局部通风机功能的实现。
关键词：安全监控系统；闭锁；局部通风机；瓦斯3.01 新庄孜煤矿安全监控系统概述新庄孜煤矿现使用的为北京瑞赛公司研制生产的KJ2000N型煤矿安全生产监控系统。
具有传感器就地、分站程控、中心站手控三级断电能力，并具有风、电、瓦斯闭锁功能。
在紧急情况下，系统操作人员可在地面中心站向井下分站直接发送控制命令，从而控制井下电器设备的断电或声光报警。
2 闭锁功能测试所需设备2.1 监控设备。
双字节KJ2007F1分站1台、断电器3台、甲烷传感器2台。
分站的通讯板必须重新设置，将地址拨码3，5改为3，4，6。
2.2 对局部通风机供电开关断电触点的改线。
接入局部通风机开关内部的常闭控制触点要直接与开关的启动按钮串联，而不是与开关的操作回路串联，让开关的启动按钮在控制状态下“失去作用”。
这样接线可以避免由于控制线路断电造成局部通风机掉电停止工作。
选用真空磁力启动开关QBZ-200型开关作为局部通风机的供电开关，对该开关的控制回路进行改线，使分站的常闭触点与启动开关串联。
改线后，分站常闭触点与开关接线腔内的1、2点相连，局部通风机启动时按下AQ，C线圈经过触点J，2、9连线构成回路，此时风机启动；风机运行时，C线圈经过触点C1，与2、9构成回路，触点J无电流通过；风机运行，而T1瓦斯浓度达3.0%时，触点J断开，对风机运行无影响；当风机停止运行时，触点C1失电，此时T1瓦斯浓度达3.0%，触点J断开，与开关AQ无法形成回路，致使风机启动按钮AQ不起作用，达到闭锁的目的。
基于CAN型现场总线通信结构煤矿井下局部通风机的监控系统设计
《 内蒙 古 煤 炭 经 济》
２１ ０ ０年 第 １ 期
基于 Ｃ ＡＮ 型 现 机 的 监 控 系 统 设 计
崔 志 永
（ 内蒙 古煤 矿 设 计 研 究 院 有 限 责 任 公 司 ， 内蒙 古 呼和浩特 ００ １ ） １０ ０
（ ） 参 数 １ 电
面 的 送 风 质 量 以 及 瓦 斯 等 有 害 气 体 的 排 放 有 着 直 接 的关 系。 目前 国 内 大 部 分 矿 井 采 用 的 局 部 通 风 机 监 测 还 是 模 拟 仪 表 ，Ｖ作 人 员 要 在 现 场 抄 表 ， 局 部 通 －． 在 风 机 出现 故 障 时 需 要 人 工 切 换 工 作 设 备 ， 人工 上 并
摘 要 ： 于 Ｃ Ｎ 总 线 的 局部 通 风 机 监 控 系 统 以 Ｄ Ｐ芯 片 作 为 核 心 控 制 部 件 ， 合 各 种 传 感 器 和 外 部 电 路 ， 基 Ａ Ｓ 配 自动 监 控 煤矿井下通风的各项指标， 现局部通风机开机 、 机 、 量调节 、 实 停 风 电机 检 测 和 综 合 保 护 的 全 面 智 能 化 ， 采 用 Ｃ Ｎ 现 场 总 并 Ａ 线 与 地 面 调 度 室 的 主 机 通 信 ， 现 集 中和 远 程 监 控 。 该 系 统 实 现 了煤 矿 井 下 局 部 通 风 机 监 控 的 全 程 自动 化 ， 高 了 井 下 安 实 提 全 生 产 的 可 靠 性 ， 免 因通 风 不 良而 造 成 煤 矿 井 下 局 部 瓦 斯 积 聚 ， 避 引起 瓦 斯 爆炸 事故 的可 能 性 。 关 键 词 ： 部 通 风机 ； 控 系 统 ； 制 器 局 域 网总 线 ； 矿 安 全 ； 斯 爆 炸 局 监 控 煤 瓦
基于PLC的矿井局部通风机智能远程监控系统设计与实践
上 位工 控机 系统 由工 业 控 制 计 算 机 （ 工控 机 ） 、 后 备 电源 （ Ｕ Ｐ Ｓ ） 等组成 ， 主 要 根 据 采 集 的 局 部 通 风 机 及 控 制设 备数 据 和 友 好 的 软 件 平 台 ， 实 现 局 部 通 风 机 的 运 行监 视和 控 制 管 理 ， 完 成 局 部 通 风 机 远 程 参 数 的显 示（ 如开关状态 、 保护型号、 事件记录、 电压 、 电流等） 、 运 行参 数设 置 及 数 据 处 理 、 查询 、 远程起停、 故 障复 位 等 功能 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７—１ ９
此部分主要由风机参数监测单元 （ 综保 、 传感器） 、 井下监控分站、 防爆摄像仪和井下隔爆交换机组成 。 风 机参 数监 测 单 元 ： 负 责 现 场 设 备 数 据 的采 集 与 转发 ， 并 下 发执行 中心发 出的遥 控执行 命 令 。 井 下监 控分 站下 位 机采 用 西 门子 ｓ ７系 列 Ｐ Ｌ Ｃ作 为 监控 核心 。利 用 ｓ ７的模块 化 结 构 ， 系统 配置 相 应 的 通信模块与进线开关 、 双电源开关进行通信 ， 完成风机 及 控制设 备 的监 控 ， 同时 完 成 控 制 开 关 综 合 保 护 器 与 地 面上 位工 控机 间 的数据 上传 及命令 下 达 。 监视 局 部通 风机 图像 的防爆 摄 像 仪通 过 防爆 网线 就近接人交换机 ， 将现场图像传送至地面监控中心。
部 通风 机稳定 、 可靠 、 连续 运转。 关键词 ： 煤矿 ； 局 部通风机 ； 远程监控 ； 智能
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８—０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ ． ０ ７ ２ 中 图分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ３ ． ７； Ｔ Ｄ ６ ７ ６ 文献 标 志 码 ： Ｂ
局部通风机监测监控及远程操作系统的设计与应用
局部通风机监测监控及远程操作系统的设计与应用摘要：目前煤矿井下掘进工作面大多使用局部通风机供风方式治理工作面的瓦斯，常用局部通风机使用专用双切换开关，但有时风机发生软故障开关不能正常切换导致双风机停机、工作面停风等故障，本文通过对局部通风远程集中管控系统的设计需求进行分析，设计了系统控制界面、构架以及运行环境，实现了对局部通风机运行状态及环境参数的智能控制和监测，对矿井通风系统的安全稳定具有重要意义。
关键词：局部通风机；监测监控；远程操作;设计；应用引言具有“工作面之肺”之称的局部通风机,承担着向井下采掘工作面输送新鲜的空气、排出粉尘以及浑浊气流，并确保矿井可以安全生产和保证人身安全的重要责任。
对煤矿井下局部通风机的运行状态、运行环境的实时准确监测在煤矿安全生产中起着至关重要的作用。
结合对局部通风机的在线参数监测与煤矿安全监控系统的各个监测量，有效地对风机进行启动、停止、风量调节，能够有效地保证对煤矿井下采掘工作面新风输送、瓦斯及其他有害气体、粉尘的排除，为煤矿安全生产提供有力的保证。
1系统概述矿井局部通风机智能远程监控系统可以连续在线监测矿井局部通风机开停状态、风量、风筒状态、电压、电流等参数，掌控对旋式风机的开停、主备风机的切换，提供高效且稳定的实时性强的数据采集、储存、管制、分析判断等功能和控制功能。
同时，也为用户提供了充足的图表、统计和打印信息，及时分明风机的运行情况，方便进行有效的远程控制，为煤矿的安全生产提供保障。
系统采用工业以太环网方式进行数据传输，并且提供标准OPC数据通讯协议接口，方便实现和安全监控系统的联动，实现矿井的联网监测和数据共享。
2监控系统设计局部通风机监测监控系统主要由地面远程监控中心、通风区域矿用隔爆兼本安型数据采集分站、矿用本安型云台摄像仪、矿用隔爆兼本安型真空馈电开关、煤矿风机用隔爆兼本安型双电源真空电磁启动器，矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、通讯网络等设备组成。
精选六大系统之矿井监测监控系统
主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、 双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、 报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、 人机对话、输出控制、控制打印输出、联网等。
3.2 《煤矿规程》第3章通风安全监控宣讲 3.3《1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管 理规范》宣讲 3.4 《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》 宣讲 3.5 其他相关标准宣讲
谢 谢!
(2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离 要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系 统的传输距离至少要达到10千米。
(3)网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系统 电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆 的位置选择星形、环形、树形，总线形等结构。而矿 井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁 上。由于巷道为分支结构，并且分支长度可达数千米。 因此，为便于系统安装维护、节约传输电缆、降低系 统成本宜采用树形结构。
例如：2009年2月22日发生死亡78人的特别重大瓦 斯爆炸事故的屯兰矿是事故矿中煤矿安全监控系统使 用维护最好的煤矿，但仍存在着下述严重问题：
（1）将回风巷甲烷传感器报警值和断电值调高至 2.5%，如图2所示。
（2）将4台电气开关开关设置在微风的12403工作 面1号联络巷，但不设置甲烷传感器，如图3所示。因 此，《煤矿安全规程》（2010年版）第132条第二款修 改为“井下个别机电设备设在回风流中的，必须安装 甲烷传感器并具备甲烷超限断电功能”。
这就要求开关等电气设备应设置在全风压进风处， 若不能满足，应设置甲烷传感器，并具备甲烷超限断 电闭锁功能。由于采煤工作面回风巷和掘进巷道已设 置甲烷传感器，因此，设置在采煤工作面回风巷和掘 进巷道的电气设备可不再单独设置甲烷传感器。
毕业设计 第六章 矿井通风系统(专题设计)
第六章矿井通风系统（专题设计）矿井通风设计是矿床开采总体设计的一个不可缺少的组成部分。
它的主要任务是：根据矿床开采要求，基于开拓方案和采矿方法等生产条件，规划设计一个安全可靠、经济合理的矿井通风系统使通风网路-动力机械-调控设施密切配合，把新风送到井下并分配至每一个工作面，将有毒有害气体与粉尘稀释并排出矿井外，为矿井安全生产提供通风保障。
矿井通风设计必须符合高效率、低消耗、易管理的原则，做到经济上合理、技术上可行，有利于通风管理，有利于生产的发展。
有效的通风系统，应不断的向作业地点供给足够的新鲜空气，稀释和排出有毒、有害、放射性和爆炸性气体和粉尘、调节气候条件，确保作业面良好的空气质量。
6.1 国内外矿井通风评述6.1.1 我国金属矿山通风技术发展动态上世纪50年代前，我国金属矿山和其它非金属地下矿山多采用自然通风方式。
1953年华铜铜矿首次建立了我国第一个机械通风系统，至50年代中期，大部分矿山相继建立了机械通风系统，对促进矿山生产安全、保证工人身体健康起到了积极而深远的作用。
60年代初，不少矿山与大专院校合作，开展了广泛深入的通风专题研究，探索出许多适合矿体赋存特点和开采技术条件的矿井通风系统，如西华山钨矿的分区通风系统、锡矿山锑矿的棋盘式通风网络等。
1965年中国金属学会第一届矿井通风会议召开，会议总结了若干年来我国矿井通风技术的经验，促进了我国通风技术的发展与提高。
70年代中期，盘古山钨矿的梳式通风网络、大冶铁矿尖林山矿区采区的爆堆通风等经验在全国获得推广应用。
1977年，针对矿山通风中发展起来的众多技术进步与成果，召开了全国金属矿山通风系统经验交流会，重点对矿井通风系统、通风网络结构、主扇工作方式及安装地点，采场通风线路和通风方法以及通风系统鉴定技术指标等进行了全面的总结，初步形成和完善了我国金属矿山通风系统与方法。
80年代后，新型节能风机得到推广应用；多级机站通风系统初见成效；电子计算机在通风计算和管理中开始发挥作用，总之，我国矿山通风技术取得了长足的进步，呈现出欣欣向荣的喜人景象。
矿井通风系统调整计划及措施正式版
矿井通风系统调整计划及措施正式版一、调整目标1.提高通风系统的风量和风速，保证矿井的空气质量2.优化通风系统的布局和管道的设计，减少能耗和噪音3.安装新的通风设备或更新旧的设备，提高通风系统的性能和可靠性4.强化通风系统的监控与维护，确保及时发现和解决问题二、调整措施1.优化通风系统布局和管道设计a.根据矿井的采矿工艺和空间限制，重新规划通风系统的布局，确保通风风道畅通，减少通风阻力。
b.对通风系统中的主要管道进行检测和清理，清除积尘和堵塞，提高通风效果。
c.根据矿井的实际情况，合理设置分岔管道和调节阀门，实现对不同工作面和巷道的精细调节。
2.提高通风系统的风量和风速a.安装新的风机或更换老化的风机，提高通风系统的风量和风速。
b.配备高效的风机叶轮和电机，降低能耗并提高风机的吹风效果。
c.进行风机变频调速，根据矿井的实际情况动态调整风量和风速。
3.安装新的通风设备或更新旧的设备a.安装局部通风装置，在有毒有害气体较集中的地方增加局部排风设备，保证矿工的身体健康和工作安全。
b.更新老化的通风设备，如瓦斯抽放器和风门，保证设备的正常运行。
c.安装新的通风监测设备，提高对矿井通风系统的监控能力，及时预警和处理问题。
4.强化通风系统的监控与维护a.建立完善的通风系统运行记录和维护档案，记录通风系统的运行状况、维护记录、故障处理等信息。
b.加强对通风系统的巡视和检查，定期清理风道、更换滤清器和检修设备。
c.配备专业的通风系统维护人员，及时发现和处理通风系统的故障。
三、调整计划1.制定调整计划并明确目标和时间节点。
2.调动相关部门和技术人员的力量，组成专项调整小组，负责统筹协调和实施调整计划。
3.分阶段进行调整，先优化布局和管道设计，再提高风量和风速，最后安装新设备和加强监控与维护。
4.在每个阶段结束后，进行评估和总结，及时调整和优化后续的调整计划。
总结：通过以上调整计划和措施，可以有效提高矿井通风系统的性能和可靠性，保证矿工的工作安全和身体健康。
主副斜井局部通风设计
主斜井局部通风设计施工地点：编制单位：施工单位：编制时间：领导会审签字栏主斜井局部通风设计1、通风线路新鲜风流：地面局部通风机→风筒→掘进工作面乏风流：掘进工作面→主斜井井筒→地面2、风量计算根据2008年11月10日临汾市煤炭工业局临煤审发［2008］69号文件，该矿2号煤层2008年度瓦斯(CH4)相对涌出量2.34m3/t，绝对涌出量0.65m3/min。
二氧化碳2008年度相对涌出量1.33m3/t，绝对涌出量0.37m3/min。
鉴定等级为低瓦斯矿井。
1）按工作面最多人数计算：Q人= 4N =4×30=120 m3/min式中：Q人——按工作面同时最多人数实际需要风量 m3/minN——掘进工作面同时工作的最多人数取交接班时两班的掘进工人、矿安全员、监理、瓦斯员人员13×2+4=30工人2）按瓦斯涌出量计算需要风量：Q ch4涌= 100qk ＝ 97.5 m3/min式中：Q ch4涌——按工作面瓦斯涌出量需要的风量 m3/min3）按炸药量计算本矿使用的是二级煤矿许用炸药Q炸药≥10 A炸药式中：A炸药——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量为28.8㎏Q炸药≥10×28.8=288m3/min4）按满足最低风速计算：Q低=60V低S＝60×0.15×23.2=207.9 m3/min 式中：Q低——允许最低风速的风量 m3/minV低——允许最低风速 0.15 m/sS——U钢箍断面净断面积 23.1m25）按不超过最高风速规定计算：Q高=60V高S＝60×4×20.8=4992 m3/min 式中：Q高——允许最高风速的风量 m3/minV2——允许最高风速 4 m/sS——混凝土断面净断面积 20.8 m2207.9＜288＜4992符合要求掘进工作面终选风量Q= 288 m3/min3、局部通风机的选型确定根据FBDNO6.5/2×22局部通风机技术特性，全风量为250～370m3/min，可以满足工作面所需风量。
风量风压可控式局部通风机设计构思
风量风压可控式局部通风机的设计构思摘要:煤炭采掘生产常因工作面温度过高而影响作业质量,高温增加了设备运行的不稳定因素,也不利于操作人员的身心健康。
为应对气温过热对矿井造成的不利影响,对于热害严重的矿井必须采取制冷降温措施,而研究显示,风机供风量的变化对井下制冷设备的制冷能力有很大的影响。
本文分析了送风量与井下制冷设备制冷量的关系,并以此为依据,提出了通过风量、风压可变化的智能型局部通风机系统控制井下制冷设备的设计构思。
关键词:局部通风机风量井下制冷设备中图分类号:td52 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)06(c)-0010-011 矿井制冷降温措施概述煤炭采掘生产常因工作面温度过高而影响作业质量,高温增加了设备运行的不稳定因素,也不利于操作人员的身心健康。
为改善井下作业的延伸热害问题,为采掘生产提供良好的作业环境,我国《煤炭安全规程》中明确规定了采掘工作面中空气温度不得超过26℃,而机电设备酮室的气温不得超过30℃;若气温超出规定则需采取降温措施降低热害威胁;一旦工作面气温高于30℃,必须停止工作。
为应对气温过热对矿井造成的不利影响,目前井下采取的降温措施一般分为制冷降温及非制冷降温等两大类,对于热害严重的矿井(深大、出露热水、岩温过热等)则必须采取制冷降温措施。
作为矿井生产的重要设施,局部通风机的可靠性直接关系到井下瓦斯的排放效果和作业的质量与安全,而研究显示,风机供风量的变化对井下制冷设备的制冷能力也有很大的影响。
目前大量智能型局部通风系统已取代了传统的恒速风机,以获得高效率、低能耗的可控转速及风量,并通过风量和风压的变化实现对井下制冷设备的控制。
2 风机送风量与制冷量之间的关系井下制冷降温设备的工作原理在于将被压缩为高温高压液体的制冷剂,经冷凝和节流降压后注入蒸发器,在蒸发吸热后使流经蒸发器的水冷却,并以低温冷水的形式,输出到空气冷却器,在空气冷却器中,冷凝水与通过采煤工作面的风流进行热交换,而使采煤工作面风流冷却降温。
煤矿局部通风机智能控制系统设计
煤矿局部通风机智能控制系统设计随着煤矿行业的快速发展，安全生产成为煤矿企业日常工作的重中之重。
煤矿局部通风机在煤矿生产中起着至关重要的作用，对于控制煤矿井下环境，降低事故风险具有重要意义。
随着科技的不断进步，研发智能控制系统可以提高煤矿局部通风机的性能和安全性。
本文将探讨煤矿局部通风机智能控制系统的设计。
一、介绍煤矿作为重要的能源产业，其安全生产一直备受关注。
局部通风机作为煤矿瓦斯抽采的重要装备之一，其稳定性和控制性能对煤矿安全生产至关重要。
传统的局部通风机只能通过人工调节控制，存在安全隐患和效率较低的问题。
因此，智能控制系统的设计能够提高局部通风机的性能，保障煤矿的安全生产。
二、智能控制系统设计原理智能控制系统的设计旨在实现自动化、精确控制。
该系统利用传感器、控制算法和执行器组成，实现对局部通风机的监控和控制。
其设计原理包括以下几个方面：1. 传感器：智能控制系统需要安装多种传感器，如瓦斯浓度传感器、温度传感器等，用于实时监测矿井环境参数。
2. 数据采集与处理：传感器采集到的数据通过数据采集模块传输给控制系统，系统进行数据处理、分析和预测，为后续的控制决策提供依据。
3. 控制算法：智能控制系统需要设计合理的控制算法，根据传感器监测到的数据，自动调节局部通风机的运行状态，实现自动控制。
4. 执行器：智能控制系统通过执行器控制局部通风机的运行，包括调节转速、控制程控风门等。
执行器的性能直接影响到系统的控制精度和稳定性。
三、智能控制系统设计要点在设计煤矿局部通风机智能控制系统时，需要注意以下要点：1. 可靠性：智能控制系统需要经受煤矿环境的考验，具备较高的可靠性。
设计时应充分考虑设备的稳定性和抗干扰能力，确保系统能在恶劣条件下正常运行。
2. 安全性：煤矿作为危险行业，安全性是设计智能控制系统的首要考虑因素。
系统应具备自动报警功能，能够及时检测到瓦斯浓度超标、温度异常等危险情况，确保工人的生命安全。
3. 灵活性：智能控制系统应具备一定的灵活性，能够适应不同矿井环境的需求。
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3.3 外连部分的测试由8255-2控制的4个接口J1、J2、J3、J4负责外连部分的连接。
若要控制J4外接的开关,需检测J4的好坏。
J4由8255-1的PC口高三位和8255 -2的PC口控制,通常可用赋值的方法测试。
首先用并口线将8255控制板与电脑连接,打开第二片8255的片选,复位并运行;然后选择控制J4的PC 口———U8255-2(PC),给并口输入数据并运行;最后用万用表测J4上的相应管脚是否与输入数据保持一致,若一致,说明8255-2工作正常。
接下来需要测试8255-1PC口高三位的好坏,先打开第一片8255的片选,复位并运行;然后选择控制J4的PC 口———U8255-1(PC),输入并口数据并运行;最后用万用表测J4上的相应管脚是否与输入数据保持一致,若一致,说明8255-1PC口高三位工作正常。
由此可判定J4模块工作正常,可外接其它开关,其余3个接口的调试过程相类似。
4 结语本设计考虑到控制板的通用性,采用计算机的打印机接口作为与控制板通信的接口,以8255芯片为控制核心,实现待测LNB的位置移动和信号切换,并采用LabV IEW软件编写控制板驱动程序,同时模拟返回的定位结束信号。
试运行结果表明,该控制板解决了测试L NB时的定位、信号切换问题,并能够直观地显示产品的定位情况,具有较强的实用性。
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该系统采用三层网络结构,选用PL C控制以及OPC技术实现通信。
实际应用表明,该系统能对掘进巷道通风情况和各设备运行情况进行监控,实时显示各设备性能参数和监测数据,并能实现系统远程控制,有效减少了井下局部通风故障,保障了矿井安全生产。
关键词:矿井;局部通风;监控;远程控制;PL C;O PC 中图分类号:T D76/724.4 文献标识码:B0 引言陕西省韩沟煤矿井下的掘进工作面多而分散,通风安全事故时有发生,但往往因无法第一时间了解情况而得不到及时的处理,较严重地影响了正常收稿日期:2008-12-19作者简介:郭庆凯(1963-),男,工程师,1994年毕业于东南大学微机应用专业,现在中国矿业大学科研所主要从事煤矿安全、矿井物探方面的研究与开发工作。
E2mail:guoqk2002@ 生产。
因此,根据韩沟煤矿的实际情况,笔者设计了一套局部通风监控系统,以便实时监测各巷道的环境温度、通风量、风速、瓦斯浓度、通风机电压、电流等参数和故障信息,以及实时控制掘进面通风设备。
1 系统构成整个系统由地面集控中心、以太网交换机、隔爆型光端机、智能电磁启动器、各类传感器及局部通风机等组成,为三层网络结构,如图1所示。
图1 系统结构图 地面集控中心用于实时监测各通风设备的工作状态参数,对监测数据进行分析、存储、显示、打印、传输等,并根据分析结果控制通风设备的运行,是整个监控系统的核心。
其中上位机采用WINCC 实时显示掘进面瓦斯浓度分布、风量、风速等数据信息。
以太网交换机、光纤分线盒、隔爆型光端机用于数据通信。
智能电磁启动器即为智能通风控制子站,由2套互为备用的PL C 组成,用于采集掘进面各传感器数据,将监测数据上传至地面集控中心,并根据地面集控中心发来的指令控制各通风设备的运行。
整个监测系统最前沿的终端设备,包括各类模拟量传感器、开关量传感器及局部通风机等,用于监测掘进工作面的环境信息及各局部通风机的工作参数并执行控制指令。
2 系统设计与通信2.1 硬件设计本系统选用S7-200系列PL C 。
在系统设计中,首先需要解决PLC 与WINCC 的通信硬件问题。
计算机端硬件:通信处理器CP1613和A PC 系列U PS 电源。
PL C 端硬件:CPU224XP CN 、6GK7243-1EX00-0XE0型通信模块CP243-1、CN6ES7221-1EF22-0XA0型数字量输入模块EM221和6ES7231-O HC22-0XA0型模拟量模块EM231。
通信硬件:光路连接模块OSM ,KT G5矿用本安型光端机,GP 2×2[A 型]工业以太网FC TP 标准电缆。
硬件系统如图2所示,其中CP1613为工业以太网卡。
2.2 WINCC 与S7-200PL C 通信本系统采用O PC 技术设置服务器实现PL C与图2 硬件系统框图WINCC 的通信。
O PC 技术规范了接口函数,客户能以统一的方式去访问各种形式的数据源,保证了软件的透明性。
WINCC 与S7-200PL C 通信实现步骤如下:(1)下位机设置在Micro/WIN 的Et hernet Wizards 中设置S7-200以太网通信参数。
首先进行硬件的组态,修改CP243-1的参数,增加一个以太网络并设定MAC 地址、IP 地址以及子网掩码,然后将组态好的配置下载到PL C 中。
设置完以太网通信向导后,需在STEP7中(即SERV ER )编写如下通信程序(LBD 语言):LD SM0.0CALLET H0_CTRL :SBR1,V2030.0,VW2031,V W2033(2)调试O PC 软件此软件调试步骤如图3所示。
图3 OPC 软件调试步骤示意图 (3)建立WINCC 通信与组态启动WINCC ,新建一个WINCC 项目,“在变量管理器”中选择添加通信驱动程序(OPC.C HN );在OPC Group s (OPCHN Unit #1)协议中新建一个驱动程序连接并组态逻辑连接参数;在连接中加入外部变量(即过程变量)并设置变量,也可直接・311・2009年第4期郭庆凯:矿井局部通风监控系统的设计 进入OPC Group s(OPCHN U nit#1)中的OPC条目管理器,导入S7-200变量参数。
3 结语该矿井局部通风监控系统目前已在韩沟煤矿投入使用。
运行结果表明,该系统能够实时显示井下局部通风状态,使工作人员能够及时地发现和处理故障,提高了工作效率,取得了良好经济效益。
目前,该系统正准备在其它矿井推广使用。
参考文献:[1] 胡学林.可编程控制器教程[M].北京:电子工业出版社,2003.[2] 蔡行健.深入浅出西门子S7-200PL C[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[3] 高 伟,彭担任,李世明.通风机装置性能测定综述[J].风机技术,2006(1):40～43. 第4期 2009年4月工矿自动化Industry and Mine AutomationNo.4 Apr.2009 文章编号:1671-251X(2009)04-0114-02基于动态数据交换技术的模拟屏显示控制贾敏智, 孟 浩, 杨春霞(太原理工大学信息工程学院自动化,山西太原 030024) 摘要:为了使模拟屏实时动态地显示现场数据,文章介绍了一种模拟屏显示控制的方法。
该方法采用动态数据交换技术实现组态王与VB应用程序之间的数据交换,并根据模拟屏的通信协议发送相应帧到串口以驱动模拟屏。
实际应用表明,该方法可有效地驱动模拟屏显示。
关键词:调度;模拟屏;动态数据交换;DDE;组态王;VB 中图分类号:T D679 文献标识码:B0 引言调度模拟屏由于能直观地显示电气主接线及其运行工况,系统整体概念强,已经成为生产调度指挥的重要设备[1]。
很多大型工矿企业的电力调度中心普遍采用模拟屏实时显示工况。
模拟屏控制机作为局域网中的一个节点,负责信号采集、数据交换和通信管理[2]。
在某工矿企业内部电力调度改造工程中,笔者采用动态数据交换技术DD E,将北京亚控公司出品的组态王与VB[3]高级编程语言相结合,实现了模拟屏的显示控制。
1 模拟屏的组成及功能1.1 组成(1)显示器件:模拟屏采用通用的微电脑智能显示屏,显示器件包括发光二极管、L ED双色二极管、日期显示模块、马赛克工业模拟图等几类。
(2)通信与控制器件:包括总线控制器及遥信收稿日期:2008-12-17作者简介:贾敏智(1963-),男,山西代县人,副教授,现主要从事计算机控制与智能控制方面的教学和研究工作。
E2mail: menghao0350@ 驱动盒[3]。
1.2 功能 (1)信号量显示功能:采用灯光元件显示现场所有开关设备的运行状态及有关字牌,并采用光带显示模拟屏上所有接线的带电状态。
(2)实时时钟显示功能:可显示年、月、日和时、分、秒,显示时钟与系统主时钟同步。
屏上有2个时、分、秒显示时钟,分别用于显示正常时间和事故发生时间。
(3)事故功能:发生事故时,相应的站名和故障显示光字牌点亮并闪烁,且有声音报警。
同时,显示故障发生时间的时、分、秒显示时钟自动停止于事故发生时间,并不断闪烁,若此时发生第二次事故,则仍显示第一次事故时间,直到人工确认后时钟停闪,并恢复正常时间显示[3]。
2 模拟屏与组态王的通信2.1 模拟屏信号驱动原理模拟屏的显示信号驱动由一台计算机通过RS232串口控制。
VB驱动程序在后台运行,数据来源于同一台计算机上运行的组态王。
该计算机通过以太网获得安装于工业现场的各种传感器所采集。