西门子S7-300 PLC在矿井主通风机控制中的应用.pdf

中国科技 年 ， 0 C≤H INA SC IE NCE 毒C H。NOLOGY≯INAT． ．茹 在矿井主通风机控制中的应用 刘松涛穆忠贤淮浙煤 电公司顾北煤矿保运队2 6 2 1 5 1 撬 甍 0 0ll 0_ _ l l 近年 来 P L c 可编程控 制 器在工 业控 制 当 中的 应 用 日趋 广泛 ，相 对 于 继 电 器控 制 系 统 ，以 P Lc为核心 的控 制 系统有 着接 线少 ， 可 靠性好 ，维护量 小，便于查找 故障的优 点 ，同时 P L c的具有通讯 功能 ，连 接上 计算 机 监控 系统后 ，可 以对 系统 各部 设备状 态进 行 控 制 和 显 示 。 誊 蠲 l l l l l ll l’ 0 l | 。 l| _ 7 -6 0 0 P L C ； 主通风机 ； 计算机监控 系统 1．引言 主通风机是井工犁煤矿的要害设备， 担负着排 井下废气及对井下输送新鲜空 气的重要仟务，设备性能的好坏将直接影 响煤矿的生产安 全。现场我们选 用西f 】 子 s 7 3 0 0 P L C对其进行控制。s 7 一 一 3 0 0 是中 小型 P L C系统 ，它的模块 化、无排风扇结 构和易于实现分布特 点很好满足 r 控制的 要求。本义简述 _r 工艺过程 、西门子 P L C 系统配置及功能特点等方面的内容。 2 工艺概述 主通风机采用的是 台豪顿公司制造 的 AN N 3 9 0 0 ／ 2 0 0 0 N型 _人型轴流式风机 ， 一 硐 一备 ， 拖 动电机为 AB B电机 ，电压为 l O k V，功率为 3 3 0 0 k W ，风量调节方式是 通过叶片执行器定位 ，在液压作用下同定 风机叶片的角度， 达 到调节l 夭 L 量的 目的 ， 叶 片 角度调节范围是 1 O 。 ～5 3 。，主 电机启 动 方式 为在叶片角度最小的条件下 1 O 。 直接启动。 系统主机为 述 异步拖动电 机， 辅机设备包括液压油站、 润滑油站、 冷 却水泵、叶片执行器、风门执行器等。 3．系统配置及功 能特点 西 门子 S 7 3 0 0 可编程控 制器模块化 设计结构，使各种独立的模块之间可以进 行广泛的组合，易干扩展。 3 ． 1中央处理单元选用C P U3 1 5 2 D P， 它具 有 大 型 的 程 序 存 储 容 量 ，并 有 P R OF I BU S D P丰 ／从接 口，可以配制成 分布的 自动化结构， 易于今后 的系统扩展。 智能化的诊断功能连续监控系统工作是否 正常，并记录错误和特殊系统事件。 3 ． 2 接 IZ l 模块采用 I M3 6 5 ，用于多机 架配置中主机架和扩展机架之间的连接 ， 可扩展3 个机架 ， 各机架之 间的最大距离 为 1 0米。 3 ． 3 S M为信号模块， 包括数字量输入 模块、 输出模块， 模拟量输入模块、 输出模 块 。数字量输 入 ／输 出模块能 自动诊断无 编码器 电源、 无内外部辅助 电压 模块参数 错误、看门狗错误、E P R OM故障、 过程报 警信息丢失等 ；模拟量输入模块能自动诊 断无外部电压、 组态参数错误、共模故障、 断线、 测量范围溢出等故障； 模拟量输出模 块能自动诊断无外部电压、 组态参数错误、 对地短路等故障。 4．计算机监控系统 4 ． 1系统组成 由可编程控制器 以下简称为下位机 和操作站 以下简称为上位机 两部分组 成 。下位机 采用西门子 S7 3 O O系列的 P L C，整个控 制系统是按 2台风机进 行配 置， 因此 ， 两台风机的控制是独立的 。 该控 制系统具有以下特点 通信 网采用 P ROUF I B US 总线的工业 实时网， 其速度不低干1 M， 便于实时监控。 带有自诊断功能，可以 自动诊断出系 统中任意一个部件是否故障。 P L C的编程软件支持梯形图、 指令表、 功能块图等 I E Cl 1 3 卜3 编程语言。 输出模块具 有故障预定义功能 ，开关 量输出模块响应时间≤ 1 ms ，模拟量输入 模块 为差动输入 ，转换精度 ≥ 1 2 位 。 潮卜1黼 { l ■] ； 蜘 哪 6 0 5．编程和组态软件 5． 1 该 系统 使用 ST E P 7编程 和 Wi n C C组态软件 5 ． 2监控应用软 件的编制 操作站显示 该显示包含整个通风 系 统的运行状态总貌 ， 显示主设备的状态、 有 关参数。采用一次击键即能调 出用 于监控 的其它显示 画面 ，若任 监控 回路 出现报 警 ，用改变颜色的方式进行提示。 功能组显示 包含过 程输入变量 、报 警条件． 设定值、回路标号、 缩写的文字标 题、报警值等。 标准画面显示报警显示、 趋势显示、 成组显示 ．棒 图显示 等。 6．系统应 用 6 ． 1控制功能 主通风机控制主要有液压油泵、润滑 油泵、冷却水泵的启动 ，风门执行器的打 开、 闭合， 风机叶片角度的控制与监视， 主 电机的 启动 ，电机 、风机轴承温 度的监视 ， 油温和 丰轴承温度的临视 和报警等 。 6 ． 2系统启动流程 启动水泵一 启动油泵 液压泵和润 滑泵一 一一启动风门 一 等到风门打开到 位一另 风门关闭到位一风叶角度为 最小 1 O 。一启动风机一调节叶片 角度至规 定值 ，风机运行 实时监控 。 7 结束语 主通风机投运 到现在运 行状 况 良好 。 西门子 S 7 3 0 0 设备性能稳定 ， 维护方便 ， 既降低 了维护人 员的劳动强度，又保证 了 煤矿安全生产的稳定 ，收到 了很好的经济 效益和社会效益。 譬 噬 l ≥ - | 叠 誊 一 鞣 ≈ 鏊 簿萋 ⋯ 西门子S 7 5 0 0 可编程控制用户手册 1 2 0 0 2年 R - - [ 2 ] 顾北煤矿主通风机房使用说明手册 ＼2 o o 年s R I 维普资讯