基于因特网的风机远程控制系统设计.pdf

自动化与仪器仪表 2 D ， 年第 6 期 总第 1 7 0 期 基于因特网的风机远程控制 系统设计 雷翔霄 ’ t ’ 长沙民政职业技术学院 湖南长沙，4 1 0 0 0 4 湖 南大学电气与信息学院 湖南长沙，4 1 0 0 1 2 摘要设计了基于因特网的风机 S C AD A的软硬件系统，建立一个风机各项监控 、检测数据的信息共享、交换、传 输平台；经过现场调试与试运行， 实现了风机关键数据的采集、远程监控， 较好地满足了风机的监控管理，达到了设计目标。 关键词 P L C ；远程控制；P I ；风机 Ab s t r a c t A p l a t f o r m i s b u i l t u p b y d e s i g n i n g a l o c a l S CADA s y s t e m， wh i c h c a n s h a r e ， e x c h a n g e a n d tra n s mi t i n f o rm a t i o n o f mo n i t o ri n g d a t a ． I n t h i s p a p e r , t h e s o f t wa r e an d h a r d wa r e p l a t f o rm i n mo n i t o r i n g c e n t e r o f l o c a l S CADA s y s t e m i s d e s i g n e d ． Th e s y s t e rn h a s f u n c t i o n s o f d a t a c o l l e c t i o n ， wa t e r s t o r e h o u s e ’ S p u mp r e mo t e c o n t r o l ， wh i c h s mi s fi e s t h e r e q u i r e me n t o f m o n i t o rin g a n d man a g e me nt i n M i n e v e n t i l mo Ke y wo r d s P LC； Re mo t e Co n t r o l ； P I ； M i n e v e n t i l a t o r 中图分类号T P 2 7 4 ． 2 文献标识码 A 文章编号1 0 0 1 9 2 2 7 2 0 1 3 0 6 - 0 0 4 3 - 0 2 0 前言 矿井通风机是矿井安全生产的关键设备 。风机的正常、稳 定运行直接影响到矿井生产和工人的人身安全；同时风机的耗 电量占整个矿井耗电量的很大一部分，通风系统节能降耗是提 高企业经济效益的重要途径。 为落实数字矿 山、智能矿山，确保矿井通风系统能够安 全、高效 、低耗运 行，降低通风工人劳动强度 、提高矿 山通风 系统科学管理水平，对井下通风系统实施远程监测与控制是十 分必要的。文中主要讲述了云南大红山铜矿米底莫矿区风机远 程 S C AD A系统 的研发过程 。 1 系统功能 在研发实施中，米底莫风区风机 S C AD A系统主要具备的 功能有。 远程数据采集 现场 P L C控制器通过各类 仪器设备采集风 机系统的机械、电气参数，如风机电流、电压、轴承温度、巷 道中的风 速、CO含量 、粉尘浓度等并传递给上位工控机 。 实时远程 监控 根据 采集到 的轴温 、风速 、CO浓度 ，对 风机集群的运行状态、运行速度进行远程实时自动调节，以期 达到安全高效运行目的。 风机控制模式根据优先级的高低分别是本地手动操作控 制、远程手动控制、远程全 自动控制；本地和远程控制模式选 择 由控制柜上 的旋钮控 制。 2 系统整体设计 根据 S C A DA系统开发原则与控制要求，结合大红山米底 莫区域风机 自动控制实际需求，要实现对米底莫区域 4 台风机 的自动控制，提出图 1 所示控制系统整体结构方案。 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 8 - 1 5 作者简介 雷翔霄 1 9 7 4 - ，男，湖南洞 口人 ，在读博 士，讲师，主要从事智能控制研究工作。 图 1 控制系统整体结构 控制系统采用层级结构。底层的 “ 现场控制级”由有关的 传感器、S i e me n s 变频器、电机等组成，实现现场参数的采集 与上层 指令 的正确 运行 ；中间 “ 过程控 制级 ”由 S i e m e n s P L C控制器、各I 1 0接口设备等组成，通过S i e me n s P L C自带 的4 8 5 通讯口与现场传感器完成数据的交换、运算、处理，并 通过 S i e me n s C P 2 4 3 一I 模块与I n t e r n e t 联网，实现数据 的上 传，是系统的核心；上层 “ 监督控制级一工控机”实际上是一 个由通用组态软件开发的监控软件，由它来完成人机交互，数 据存储 、组织等功能 一。 3 系统硬件设计 3 ． 1 系统硬件框 图 控 制 系 统 硬 件 主 要 由 工 控 机 、 交 换 机 、 S i e m e n s s 7 2 2 6 P L C 、l n t e r n e t 网络通 讯 模块 C P 2 4 3 1 、传感 器及 执 行 机构组成，其构成框图见图2 。 匝 固 l交换矶{ 慧匿噬 图2 系统硬件框图 工 控机 选用研华 6 1 I O L ；P L C选用 S i e me n s 2 2 6 带两路 4 8 5 通讯配模数转换模块 E M2 3 1 T C P ／ I P通讯模块 C P 2 4 3 -1 ；