基于PLC的矿井通风机在线监控技术研究.pdf

水力采煤与管道运输 HYDRAULIC COAL MINING PIPELINE TRANSPORTATION 第4期 2019年11月 No .4 No ..2019 文章编号文章编号1006 -0898 2019 04 - 0084 - 03 基于PLC的矿井通风机在线监控技术研究 王晓阳 潞安矿业集团慈林山煤业有限公司夏店煤矿，山西长治046000 摘要通风机的正常运转对于保证煤矿井下生产安全，去除有害气体和粉尘的危害尤为关键。基 于PLC的煤矿通风机在线监测技术具有很好的扩展性、灵活性和可靠性及易调试等优点,能够 对潜在的隐患和风险实现实时监控和识别，对于通风机的运转情况做到及时掌握，并对故障和问 题做到及时反馈和处理，同时实现在线监测和远程控制，进一步提升矿井通风系统运转可靠性和 矿井生产的安全性。 关键词PLC技术；矿井通风系统；实时监控 中图分类号TD635 文献标志码A 为了确保煤矿井下生产安全，，必须保证井下空 气的流通，并去除有害气体和粉尘的危害，因此在 井下生产时通风顺畅非常关键，通风机的正常运转 对于煤矿井下安全生产尤为重要。。目前，我国许多 的煤矿井下生产选取的通风系统依旧是定期巡视和 检修的传统管理方法，该方法对于潜在的隐患和风 险往往很难做到及时识别。基于此，提出一种借助 于PLC技术的新型通风机在线监测技术，，确保煤 矿井下生产安全。 。 1 PLC技术优点分析 PLC有很多鲜明的优点，首先非常易于编程， 操作便捷，其所应用的编程语言有简明语句表语 言、梯形图和逻辑图，PLC系统研发时间较短，且 在线调整便捷；其次，PLC经济性好，和其他继电 器相比它具有很强的功能性，对于很复杂的控制也 能轻松实现，在通信网的配合下，可以达到分散和 集中管控，应用性强。目前，PLC的产品已达到模 块化、标准化和系列化，且具有配套完善的硬件设 施，可随意进行选配。基于实际需求搭建适应不同 的功能和规模系统，且PLC带负载的能力比较好； PLC 品安全 ， ， 传 的继 控制 选 用中间继电器和时间继电器居多，触点接触不到 位，会导致故障的产生，但是在PLC产品中则不 存在这个风险，因为PLC产品中软件程序代替了 继电器部件，只有少数的硬件设备关系到输入 输出被保留，具有更好的可靠性。不仅如此， PLC还有很好的抗干扰性，即使是在有很强的电磁 干扰作用下，，也可以直接应用。 。 2 系统设计 矿井下采取配备专人定期巡视和检修的管理方 法，，对于通风系统的工作情况进行监控，此种传统 的管理模式存在很多的弊端，由于监测的滞后性会 使通风机系统检修不及时发生故障停运现象。借助 于PLC技术的新型通风机在线监测方法可及时监 测和反馈，使远程控制不再是难事，进一步确保煤 矿井下生产安全性。如图1，即为PLC通风机监控 系统，其总体设计依据该矿的实际状况，借助传输 平台-工业以太网，搭建新型监控系统，实现中间 传输、、后台处理及现场控制。 。 2.1 PLC 设 2.1.1 软 设计 PLC控制系统软件流程的开发应尽可能满足其 易调试、扩展性和稳定性的需求，模块化设计包含 电力通信程序、开关量状态程序、模拟数据程序和 模拟传感器采集程序等。系统初始化后对各个模块 依次实施扫描，将采集到的信号通过传输平台传递 至后台进行处理和专家分析，并及时监测反馈结 果。通过对温度的实时监控，可鉴别潜在的轴承损 耗、电机失效等风险，对于电缆老化、过载缺相和 供电质量的监控则可以通过对供电参数的实时监控 进行实现。操作界面可以将判别结果实时显现，在 有问题发生时可及时开启自动保护模式，减少重大 收稿日期2019 -04 -20 DOI 10. 14187/j. c n ki. c n 13 - 1185/tn . 2019. 04. 028 作者简介王晓王晓阳1987 ，男男，山西长治人山西长治人，助理工程师工程师，从事矿山机电技术管从事矿山机电技术管理工作工作。E-ma il 15364850700 163. c m，Tel 15364850700 引用格式王晓阳王晓阳 基于基于PLC的矿井通风机在线监控技术研究的矿井通风机在线监控技术研究[J].水力采煤与管道运输水力采煤与管道运输，2019 4 84 - 86. 84 第4 晓阳 于PLC的井风 技术究2019年11月 故障和损失发生。该控制系统具有及时反向送风功 , 步 井下送风的安全 。PLC控 制系统流程如图2所示。 图1 PLC通 控 ， 图2 PLC控制系统流程 2.1.2硬件设计 为 井下安全生产，共配备通风机两台，其 中一台 备用模式PLC 心为S7 - 300, 配备独立的控制和信息采集模块，32路DOSM322 控制模块、6ES7315CPU模块、CP340通信模块和 32路DISM321采集模块等。 85 第4期 水力采煤与管道运输 2019年11月 PLC系统采集开关量的信息是依靠DI模块来 实现；风门 的启停以及操作台状态的操控 则由DO模块来实现；各类模拟传 的 则由 AI模块选取标准 4-20 mA 采集；；对 矿井生产现场的配电开关智能综合 温 度巡检仪的信息采集则是依靠CP340通信模块来 完成。 。 2.2通信系统设计通信系统设计 通信系统的波特率达到4 800 b/s,包含的子 程序有 温度巡检仪和供配电开关参数，，对采集 分块， ， 通 发程序块实 的及时传输。。与 ，，为 集中管 控 配备c p343以太网通讯模块辅以RJ 45o 2.3地面中心站软件设计地面中心站软件设计 组态王设计被应用在地面中心站的软件中，，其 具有操作界面简洁明了和图标功能强大 ，并 可实现二次开发。借助于地 中心站软件，值人 员可以 控通风设备的运转情况，，对 温 度、风压、 、 、 、 的度及 的参数 线监控，监控 以自动 ； 报表，便于打印和查阅。 。 3结论 PLC煤矿通风机系统在线监测技术具有很好的 扩展性、灵活性、 、 试 多 ， ， 对矿井 的 险 控和识 别，，对通 的运转情况 及 ，并，并对 及 理， ， 线 程控制， ， 步提升通 运 矿井 安全性， ， 煤矿事故发生。 。 选煤技术“在线图书馆”阅读指南 为促进期刊传播，方便选煤同仁阅读，2019年选煤技术刊网www. xuan me ijishu. c o m新增 了 “在线图书馆”版块。该版块兼容PC机、手机、平板等客户端，可跨平台、跨终端、跨地域，随 时秒开，实现仿真翻书效果阅读，为读者带来全新、便捷的阅读体验。配合“期刊陈列室“版块， 读者可轻松下载文章，让数据的应用更为便捷。“在线图书馆”阅读指南首先，进入刊网首页 www. xuan me ijishu . c o m,然后点击右上部的“在线图书馆----在线阅读”进入书架；第二步在 书架上选择您想阅读的期刊如2018年第6期；第三步任意点击“网页版” “微信版”“小程序 版”，可随时秒开，随心阅读。 网页版一点轻松开启阅读 扫一扫轻松阅读微信版本 扫一扫轻松阅读小程序版本 86