PLC在煤礦通風機自動控制系統(tǒng)中的應用

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摘要:本文介紹了PLC在煤礦通風機自動操縱系統(tǒng)中的概括應用處境,該操縱系統(tǒng)通過采集外界各個設備的檢測信號,對2臺通風機及電機舉行自動操縱,與上位機通信,合理操縱兩臺電機的起停,同時實現(xiàn)故障報警及停車。通過PLC的應用,大大提高了工作效率,鞏固了安好系數(shù),為煤礦生產(chǎn)帶來良好的安好和經(jīng)濟效益。

關鍵詞:PLC煤礦通風機自動操縱

1煤礦通風機自動操縱系統(tǒng)原理

通風機是井工開采的瓦斯礦井的首要設備,其安好生產(chǎn)地位特別重要,擔負著源源不斷地從井下抽出污濁空氣,得志嶄新空氣的供給,假設設備一旦中斷運轉(zhuǎn),可能造成井下瓦斯等有害氣體濃度超標或施工空間溫度升高以及氧氣含量下降,嚴重影響作業(yè)人員的安好和正常生產(chǎn),因此,開采瓦斯礦井都配備兩臺或更多的通風機,保障井下生產(chǎn)的安好性和供風的連續(xù)性。隨著科技的進展,通風機的操作及監(jiān)控向自動化、智能化方向進展,大大裁減人力、物力資源的濫用,可采用可編程操縱器PLC對煤礦通風機各設備及高壓電機舉行自動監(jiān)控。我們設計通過在電機高壓開關柜上裝綜合養(yǎng)護裝置,采用RS-485串行通訊,將各臺電機的電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)傳送至以太網(wǎng)交換機,并通過各種傳感器將電機溫度、振動、風機風壓等參數(shù)傳送到PLC,從PLC中將數(shù)據(jù)傳送以太網(wǎng)交換機,上位機與以太網(wǎng)交換機相連,將各被監(jiān)測狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示出來,同時將上位機的操縱信號傳送至PLC,操控各執(zhí)行裝置,實現(xiàn)通風機的實時檢測與操縱。

2系統(tǒng)的總體設計

2.1系統(tǒng)軟、硬件選型

2.1.1上位機選用研華高檔工控機

2.1.2采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、MPI通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換

2.1.3組態(tài)軟件用西門子WINCC,使風機的運行狀態(tài)直觀的顯示在監(jiān)控電腦畫面上。

2.2PLC的功能及選型PLC在系統(tǒng)中完成以下任務:①采集外界各設備的狀態(tài)信號及模擬量信號②PLC內(nèi)部根據(jù)規(guī)律程序操縱啟動各臺通風機,并實現(xiàn)兩臺通風機風門閉鎖、預定時間自動切換等功能③通過檢測外界各設備參數(shù),通過程序規(guī)律運算,發(fā)出報警及故障信號,實現(xiàn)通風機報警及自動跳閘等功能。

根據(jù)上述功能,安徽淮南礦業(yè)集團丁集煤礦使用的通風機,其系統(tǒng)選用西門子S7-300系列的PLC,它屬于模塊組合式PLC,由電源模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)模塊、通信模塊等組成,可根據(jù)需要構(gòu)成不同的系統(tǒng),本著經(jīng)濟實用、穩(wěn)當?shù)仍敲?我們選用315系列的CPU、SM321型數(shù)字量輸入模塊、SM322型數(shù)字量輸出模塊、SM331型模擬量輸入模塊。

3軟件實現(xiàn)

PLC接收上位機發(fā)送過來的起停信號,實現(xiàn)對通風機風門及電機的起、停操縱,從而操縱通風機系統(tǒng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)當?shù)剡\行。其中數(shù)據(jù)傳輸主要是通過以太網(wǎng)來完成的。采用SIEMENS的OPC-Server來實現(xiàn)PLC與上位機的規(guī)律對應,且PLC通信采用以太網(wǎng)通信。

PLC與綜保裝置采用問答式RS-485通訊,協(xié)議設定如下:ASCⅡ碼、8位數(shù)據(jù)位、1位中斷位、偶校驗、波特率為9600b/s.

總體設計流程圖如下:

本系統(tǒng)用SETP7軟件舉行在線和離線操作,PLC編程用梯形圖和STL語言舉行編程。

4本操縱系統(tǒng)實際應用效果

4.1采用PLC操縱系統(tǒng)對通風機實行優(yōu)化操縱,儉約了電能,提高了工作效率,大大降低了事故率。

4.2西門子S7-300中較簡樸的程序編輯語言,電氣工程人員通過學習可以很快地學會編制各種操縱程序。

4.3安好性能高。通過對PLC的編程,可實現(xiàn)兩臺通風機自動切換、故障切換及定時切換。采用兩臺通風機風門的規(guī)律閉鎖,在兩臺通風機共用同一風道的處境下不能同時開啟兩通臺風機的風門。

4.4自動性能高。本系統(tǒng)采集設備數(shù)據(jù),當通風機具備啟動條件時,