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一、系統設計方案

我們研究了礦井風機監(jiān)控系統，主要采用PLC結合變頻器和組態(tài)軟件的方式，能夠隨時隨地的觀察風機的各種狀況，隨時可以自動改變通風機的電機頻率，在整個過程中解放了勞動力。詳細分析了煤礦風機監(jiān)控系統，根據監(jiān)控系統的需求特點，從不同方面設計本課題，主要有：

（一）分析了礦井主通風機的具體結構及特點，對礦井主通風機的運行參數進行詳細分析，如：溫度、振動等，還對傳感器、通風機進行了合理地選型。

（二）西門子S7-300在本系統中被我們作為下位機使用，整個監(jiān)控系統的構成更加符合現代工業(yè)的需求。

（三）采用了Wincc組態(tài)軟件作為上位機監(jiān)控軟件來進行開發(fā)和設計，能夠隨時觀測風機的各種運行狀況，并根據實際需求對風機進行控制。如能隨時查看當前數據，對以前的數據也能夠保存和打印和發(fā)生報警時有語音提示等功能，還可以把各種數據轉化為曲線的形式，方便工作人員對風機的運行狀況進行分析。

二、系統的基本構成

在整個煤礦系統中，不可能只使用一臺風機，根據不同的用途，主、輔通風機，整體和局部通風機，它們的作用也不盡相同。礦井主通風機主要擔負著整個礦井或礦井某一區(qū)域的通風任務，由于主通風機需要保持長期持續(xù)的運轉狀態(tài)，所以主通風機工作狀況的不論是好的還是壞的，它和煤礦的安全生產和職工的生命安全息息相關。本系統的主通風機有兩臺，它們之間沒有主次之分，兩臺通風機輪流使用，一臺在工作時，另一臺處于保養(yǎng)狀態(tài)，這樣就能夠保證一旦主通風機出現故障時，這個通風機系統不至于癱瘓，既能使設備得到及時的保養(yǎng)，又能使系統可靠運行，這種結構就是雙冗余結構。風壓、溫度、瓦斯?jié)舛鹊葦祿潜鞠到y只要控制的依據，根據測量數據的不同來改變通風機的旋轉頻率。保證各項數據各項數據在最佳范圍內浮動，確保系統的穩(wěn)定性。本系統主要由兩部分構成，即上位機系統和下位機系統。上位機的主要功能是使各種數據被實時顯示出來，設定系統的各個參數的數值，并根據反饋回來的數據下達指令，控制整個系統的運行狀況。西門子公司WinCC組態(tài)軟件時上位機系統的控制軟件。西門子s7-300作為下位機的處理核心，負責完成各種任務，如數據采集、數據輸出和控制算法等，適用于大量的信息處理和高實時性的煤礦通風機監(jiān)控系統。具有四個變頻器，主要作用是接受指令，調節(jié)風機旋轉頻率，達到控制目的；六個EM277擴展模塊，主要作用是將數字量轉化為模擬量的模擬量輸入模塊；兩個風壓傳感器，主要作用是測量礦井下的風量的大小；兩個溫度傳感器，主要作用是測量電機的軸承溫度和整個運行環(huán)境的溫度；和兩個瓦斯傳感器，監(jiān)測巷道內的瓦斯?jié)舛?/p>

三、結束語

為了保證礦井通風機監(jiān)控系統能夠穩(wěn)定運行，在設計整個系統的時候，我們使用的上位機組態(tài)軟件和下位機PLC相結合的方式。下位機使用的是西門子S7-300PLC,它通過與各種傳感器連接，通過傳感器采集風機的各種信息。上位機使用的是WinCC組態(tài)軟件，通過組態(tài)界面我們可以看到各項參數的實時變化，并對數據進行存儲，在發(fā)現數據異常時，馬上報警。通風機工作在環(huán)境復雜多變的礦井下，會受到很多的外部干擾，我們設計了抗干擾措施，確保系統安全運行。對整個系統可能出現的故障做了詳細的介紹和處理方法。使得工作人員能夠對出現的故障做出及時的處理，保證煤礦安全。

作者:叢高影單位:長春工業(yè)大學