PLC在煤矿风机自控系统中的应用.pdf

P LC控 制 技 术 P L C在煤矿冈枫自控系统【 l 】 的应用 何凤有 ，谷善 茂，秦绪平 ，陈家兴 中国矿 业 大学信 电学 院 ，江 苏 徐 I 2 2 1 O 0 8 [ 摘要] 介绍 了P L C在煤矿风机有控 系统中的应用情况，该控制 器采集外界各设备的状态信号，对 4台风 机 电机进行远程控制 ，与上位机进行通信，合理控制各 台电机的启停 ，同时实现故障报警。通过 P L C的应用，既节约 了电能，又提 高了效率 ，为煤矿创造 了良好的经济效益。 关 键 词P L C 煤矿凤机自动控 制远 程控 制 1煤矿风机远程控制系统原理 煤 矿风机 的用 电量 十分 惊 人 ，一 般 需要 由多 台 风机 对 矿井供 风 ， 所 以整个 煤 矿风机 系统包 含 多 台 大功 率 电机 。本 文 介绍 的煤 矿 自控风 机 系统 ， 采 用 P L C对 四 台高 压风机 电机 进行 远程 自动控 制 。我们 设计 4台高 压开 关柜 ， 每 台高 压柜 上加 装上 海 南 自 的综合 保护装置，采 用 RS - 4 8 5串行通讯，将各 台电 机 的实 时电压 、 电流 、功率 及 温度 振 动参 数等 传送 到 P L C，再采用 远程 光纤， 通过 以太 网将实 时数据 发往 远程 的计算 机 服务 器 ， 同时将 远 程服 务器 发 来 的控 制 信 号传 给 PLc，实 现 风机 的 实 时控 制 与 监 测， 并通 过集 控 室 的人机界 面 将各 被 监控 状 态进 行 显 示报 警 。 2系统的总体设计 2 ． 1系统软、硬件选型 1 上位 机 采 用研 华高档 工控机 。 2 通讯采用一条 RS 一 4 8 5通信线将高压 综合保 护装置和 P L C连成一个通讯系统， 用一块 S I E ME NS 的 S 7 - 3 0 0 P L C 以太网卡将 P L C与远程的工控机服务 器 连 成 另 一通 讯 系统 。 3 组态软 件采用 I NT OUC H。 4 集 控 显 示 屏 采 用微 创 公 司 的大 屏 幕 系 统 ， 直 接 把工 控机 上 的组 态 画面传 给 大屏 幕 ，使 风机 的 运 行 状态 更直 观 。 2 ． 2 P L C的功能及选型 P LC在 系统 中应 完成下列 任 务 ①采 集外界 各 设 备 的状 态信 号 及模 拟 量 信 号 。 ② 根据 优 化 原 理 ， 收稿 日 期 2 0 0 5 0 8 1 1 4 6四圆2 0 0 5 年 1 2 期 P L C内部采 用程 序逻辑 闭锁 ，控制各 台 电机及风 门的 启停 。④若外界 设备 出现故 障，P L C接通报 警装置， 实现故 障报 警 。 根据上述 功能，该 系统 选用 S I E ME NS的 S 7 ． 3 0 0 系列 P L C ，它属于模块组合式 P L C，由基板及模块组 成，有 多种基板 模块可供选择 ，可根据需要 构成 不同 的系统 。本 着经济性 、实 用性 、可靠性等原 则，选 用 3 1 4系列 C P U、S M3 2 1 型 的数字量输入模 块 、S M3 2 2 型 的数字 量输 出模块 、S M3 3 1 型 的模拟量 输入模块， 采 用具 有 R S - 4 8 5通讯功能 的 C P 3 4 0通讯模块及具 有 以太 网通讯 能力 的C P 3 4 3 模 块。此外，为 了能够实 时 监测风机 电机 的轴承及定 子温度，采用沈 阳精 密仪器 厂 的 1 6路温度 巡检仪来 进行温 度 的实 时巡检 。 3软件的实现 P LC接 收 上位机 发送 过来 的 启停 信 号， 实现对 风 机 电机 和 风 门 的启停 控制 ， 从 而控 制风机 系统协 调 、可 靠地 运 行 。其 中， 数据 传送 主要 是 通过 以太 网来完成 的。采用 S I E ME NS的 O P C S e r v e r 来实现 P L C与上位机的逻辑对应，且 P L C通信采用以太网 通 信 。 P L C与综保 装置采用问答式 RS - 4 8 5通讯，协议 设定如 下AS CI I 码 、8位 数据位 、1位停 止位 、偶 校验，波特率 为 9 6 0 0 b ／ s 。 总体 设 计 的流 程 图如 图 1 。 P LC 图 1 总体设计流程图 维普资讯 PL C控 制 技 术 一 种高可靠性生产线控制器的设计 赵 云 ，王成 福 金华职业技术学院信息学院，浙 江金华 3 2 1 0 1 7 [ 摘要] 针对某些现场环境恶劣、生产过程不能停顿的工作场合，开发了 一种集时间继电器控制和 P L C控 制于一体的高可靠性智能控制 器，它不但 自动化程度高，操作使用方便 ，而且解决 了自e 4 -* ,1 部 分检修 时影响 生产 的 问题 ，较好 地 满足 了S P的要 求 。 关键 词可靠性生产线控制器 0引言 1控制工艺要求 在 分析 研 究生 产工 艺要 求 和 以往 电控 方案 的基 础上 ，提 出 了一种 集 自动控 制和 手动 控 制相结 合 的 控制 方案 ， 既解 决 了现 场操 作强 度较 大 的问题 ，也 解决 了 自控部分 检修 时 影响 生产 的 问题， 不但 提 高 了整 个 控 制 系 统 的 可 靠 性 ， 而 且 也 提 高 了生 产 效 率，较 好地 满足 了客户 的要 求 。本文 以 石料生 产线 控 制 器 的设 计 为例 来介 绍 这 种 电 控 方 案 的 设 计 过 程 。 收稿 日期 2 0 0 5 0 8 0 8 作者简介赵云 1 9 6 5 一 ，男，工程师，主要从事 电子技 术和 自动化控制 系统的教学与科研工作； 王成福 1 9 6 2 一 ，男，副教 授 ，主要从 事 电子技术应 用和 自动化控 制 系统的研 究与教 学工作 。 石料 生产 线 的加 工流 程 如 图 1 。 图 1 石料生产线的加工流程图 本 生 产线 共 需 控 制 电 机 1 1台 ， 其 中腭 式 破 碎 机 和 反击 式 破 碎 机 的 功 率 较 大 ， 采取“ Y-△” 降 压 起动 方式 ， 其 余 电 机均 采 用 直 接 起 动 方式 。 该 系统 设 有 自动 和手 动 两种 工 作 方式 。自动 工 作 方 式 主 要通 过 P LC实 现 ， 而 手 动 工 作 方式 主要 由操作 者 并配 合 时 间继 电器 来 完 成 。具体 控 制 要 求 如 下 1 在 自动 工作 方式 下 起动 系统 时 ，由于 生产 本 系统用 S E T P 7软件进行在线和离线操作，P L C 编程用梯 形图和 S TL语 言 。 4系统的控制效果 1 采用P L C控制 系统对风机实行优化控制，节 约 了电能 ，提 高 了效 率 ，降 低 了事故 率 。由于 随 着 煤矿 井下 巷道 的不 断加 长， 煤矿 的用 风量 也会 逐 年 增长， 本 系统之所 以设 置 了 4台电机 就是考 虑 到 了 这 点 。 2由于采 用 了风 门和 风机 的逻 辑 闭锁， 可 以 确保风机不会堵 转，避 免风道 间的短路 ，先开风 门， 再开 电机 ，防止 因行 程开 关 一到 位和 风 门机械 故 障 等 原 因， 出现 电机开 启而 风 门未 打开 的情 况， 致使 负压 力 过 大， 出现 烧 坏 电机 的 严 重 后果 。 3大量 实时报 警 装置 的使 用 ，可 及 时发现 和 解决 出现 的 问题 ， 防 止造 成 不 必 要 的 损失 。 参考文献 [ 1 】廖常初． P L C基础应用． 北京 机械工业出版社，2 0 0 3 ， 6 [ 2 】刘海军． P L C在天然气热值调整系统中的应用． 河南 电气 传动，2 0 0 0 3 1 [ 3 】L e o n L e v e n e ． G l a s s c o n t a in e r s t r e n g t h e n i n g D 】 ． Gla s s I n d u s t r y ， 1 9 8 0，6 1 1 0 2 0 3 0 【 4 】P L C在种子加工生产线中的应用【 J 】 ． 电气传动，1 9 9 6 6 3 5 ～3 8 1 2 0 0 5 年 1 2 期 四圆圈 4 7 维普资讯