【正文】 單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。本系統(tǒng)MCGS軟件采用VB語言完成。 上位機采用研華工控機,運行組態(tài)軟件,提供操作的人機界面,實時顯示監(jiān)測參數(shù),提供操作界面,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和事件。 溫度參數(shù)包括電機定子溫度和風(fēng)機軸承的溫度。監(jiān)控計算機主要是通過通信接口采集各監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，并將實時數(shù)據(jù)庫中的信息轉(zhuǎn)入上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，與國際互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接。上位機系統(tǒng)采用完全冗余配置方式，軟件采用國內(nèi)著名品牌北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司開發(fā)的MCGS WWW網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可實現(xiàn)對底層PLC無縫連接和平滑遠程控制。 (2)隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)生，CP的功能越來越強大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴展。系統(tǒng)必須設(shè)置平板風(fēng)門位置狀態(tài)檢測開關(guān)，檢測開關(guān)要求為國內(nèi)知名公司傳感器。中央控制器有一個CPU 314，輔以高性能模擬、數(shù)字輸入/輸出模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，配置TP270—10′觸摸屏，實現(xiàn)就地自動控制。而且本系統(tǒng)在設(shè)計中使用了復(fù)雜可編程邏輯器件，吸收了硬件和軟件的優(yōu)點[1s1 (2)可靠性及抗干擾設(shè)計。程序上機調(diào)試完成后，還要進行一段時間的試運行，以驗證程序功能是否滿足設(shè)計要求，是否達到預(yù)期效果。 2)硬件設(shè)計 總體方案確定下來后，系統(tǒng)的硬件規(guī)模和軟件框架也就隨之確定。[4]3 方案總體設(shè)計 首先，介紹一下一該系統(tǒng)研制的基本步驟。 ④電機的備用系數(shù)不宜過大，其服務(wù)期內(nèi)的負(fù)荷率不小于75%，否則應(yīng)分期選擇電機。在進行阻力計算之前，應(yīng)根據(jù)礦井和采區(qū)的生產(chǎn)能力，從實際出發(fā)進行配產(chǎn)并安排好采掘接替，并制成表格，根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)類型，對各條通路的長短及通過風(fēng)量大小進行比較確定主扇服務(wù)期內(nèi)的通風(fēng)容易和困難時期，然后再對每個時期內(nèi)的采掘面所在通路的阻力大小進行比較，確定兩個時期的最大阻力路線，計算其總阻力。[3] 風(fēng)機選型合理 選擇效率高，高效區(qū)范圍寬和調(diào)節(jié)性能好的風(fēng)機是實現(xiàn)主扇經(jīng)濟運行的必要條件， 為此要求: （1）風(fēng)量計算和分配符合實際 風(fēng)量計算是通風(fēng)設(shè)計的主要內(nèi)容，其結(jié)果是選擇主扇的重要依據(jù)之一。方能取得效果。變壓器安裝了溫度監(jiān)控器，監(jiān)控3相溫度，當(dāng)溫度超限能自動啟停風(fēng)機降溫。 礦地面主扇風(fēng)機系統(tǒng)中，每一臺風(fēng)機的兩臺電機扇葉的數(shù)量和角度時不同的，其中一級電機要比二級電機的扇葉數(shù)量多，角度大。 該機采用特殊設(shè)計，性能曲線無駝峰，在任何網(wǎng)絡(luò)阻力情況下，均能穩(wěn)定運行。 該風(fēng)機配套電機為YB系列的YBFe派生系列，隔爆型三相異步電機。 系統(tǒng)特點 （1）PLC測控系統(tǒng)采用雙CPU，能夠快速準(zhǔn)確可靠地完成監(jiān)測監(jiān)控功能； （2）上位機應(yīng)用軟件采用冗余組態(tài)軟件系統(tǒng)，使得系統(tǒng)更加安全可靠； （3）系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需求靈活配置，伸縮性強； （4）測控功能上的網(wǎng)絡(luò)化、WEB化。 (1)系統(tǒng)穩(wěn)定性高 由于采用的是西門子200系列的PLC,內(nèi)部采用集成電路,無觸點控制,元器件的壽命幾乎不受影響,與繼電器接觸控制裝置相比,PLC 更能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中主要包括礦井環(huán)境參數(shù)及工礦參數(shù)的監(jiān)測與控制。 煤礦風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)是一個集計算機、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、自動檢測與自動控制、傳感器與執(zhí)行機構(gòu)技術(shù)為一體的多學(xué)科綜合性自動化系統(tǒng)，主要用于礦井全生的監(jiān)測、控制、分析、綜合決策及調(diào)度等。作為工業(yè)糧食的煤炭，經(jīng)過上世紀(jì)九十年代的低谷以后，進入二十一世紀(jì)發(fā)生了巨大變化。另外，一些國家將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于工作面突出監(jiān)測，以達到實用化、自動化方向發(fā)展。美國礦業(yè)安全狀況的改善得益于新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用[[7l。其中，煤礦安全的內(nèi)涵也在不斷的豐富和擴展，包括勞動者心理健康安全、環(huán)境衛(wèi)生安全、勞動條件安全、機器設(shè)備安全、管理保障安全、生產(chǎn)系統(tǒng)安全意識等在內(nèi)的大安全概念也正在形成。進入新世紀(jì)以來，煤礦安全生產(chǎn)形勢雖然有所好轉(zhuǎn)，但形勢依然嚴(yán)峻。 （3）調(diào)節(jié)井下氣候條件，提高生產(chǎn)效率。為了解決上述的各種問題，所以對主風(fēng)扇的要求要大大的提高。 瓦斯災(zāi)害的威脅也極大的限制了礦井生產(chǎn)能力的發(fā)揮。本文開發(fā)了基于MCGS組態(tài)軟件的風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)，有效地監(jiān)測并控制井下有害氣體和其他影響井下工作人員健康的參數(shù)。MCGS is one of fashion and responsible for operating in some kind of labour control configuration software。近年來,工控組態(tài)軟件被逐漸應(yīng)用到風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)中,收到了良好的效果。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。工控組態(tài)軟件作為一種用戶無需改變運行程序原代碼的軟件平臺工具,為實現(xiàn)工業(yè)控制免去了大量煩瑣的編程工作,在各個工控領(lǐng)域逐步展示了其獨特的優(yōu)勢并日漸成熟。in recent years, labour control configuration software gradually application to blower monitored control system , receives favorable effect。目前，我國煤礦約半數(shù)礦井為高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井，瓦斯始終是我國煤礦安全的最大威脅。粗略估算，從各種途徑投入瓦斯災(zāi)害的防治費用每年達20億元以上，給煤礦生產(chǎn)帶來沉重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)的計算機技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)化）和信息化程度的不斷提高，礦井開采規(guī)模迅速擴大，通風(fēng)線路隨之加長，通風(fēng)阻力增加，工作面配風(fēng)困難，通風(fēng)難度相應(yīng)增加；另外，隨著開采深度的增加，由于地?zé)?、機電設(shè)備散熱、氣候變熱等因素，致使高溫礦井也逐漸增加，礦井熱害治理也成為礦井通風(fēng)工作的一個重點；再者，在一些寒冷地區(qū)，冬季氣溫很低，對進風(fēng)風(fēng)流預(yù)熱也成為礦井通風(fēng)要解決的難題。 （2）稀釋和排除井下有害氣體，礦塵，有效減少事故的發(fā)生。目前，全國煤礦百萬噸死亡率高達3左右，其中以瓦斯煤塵爆炸惡性死亡事故為最。在“先抽采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”方針的指引下，我國科研人員和煤礦職工在自力更生、艱苦奮斗基礎(chǔ)之上，共同努力，不斷學(xué)習(xí)國外先進經(jīng)驗，取長補短，使我國煤炭安全生產(chǎn)技術(shù)和信息化程度有了長足的進展和提高。美國不斷加強煤礦安全立法、執(zhí)法和各種教育工作，同時加大了對新技術(shù)的采用，最終使煤炭產(chǎn)量大幅度增長，勞動生產(chǎn)率成倍提高，安全狀況大為改善，生產(chǎn)成本明顯降低，工效水平明顯提高，煤礦從業(yè)人員逐年減少，人均年煤炭產(chǎn)量逐年增加。將這些問題和解決方法都存儲在知識數(shù)據(jù)庫里，為新技術(shù)的革新作了大量的儲備，并將在未來幾年會全面投入使用。隨著我國改革開放不斷深入發(fā)展，國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展，生產(chǎn)力、生產(chǎn)關(guān)系發(fā)生了質(zhì)的飛躍。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)正是基于上述前提下提出的。 煤礦井下監(jiān)測點星羅棋布、系統(tǒng)龐大、傳輸距離遠、生產(chǎn)環(huán)境惡劣，作為一種具有本安性的分布式智能網(wǎng)絡(luò)，本軟件結(jié)合PLC能將監(jiān)測點做到徹底的分散(在一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可帶32000多個節(jié)點)，可以滿足礦井安全監(jiān)控的要求。系統(tǒng)帶有冗余設(shè)計,可以封鎖PLC 信號,進行手動控制。 該系統(tǒng)主要由PLC測控系統(tǒng)、上位機冗余組態(tài)軟件系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)三大部分組成。 風(fēng)機的主要特點是: 該風(fēng)機采用電機與葉輪直聯(lián)的方法，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，改變了當(dāng)前煤礦抽出式軸流風(fēng)機全部采用皮帶輪傳動或長軸傳動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使維修和操作方便。 該機配置了防止摩擦火花裝置，確保了整機安全防爆性能。礦地面主扇風(fēng)機還有兩個旋轉(zhuǎn)風(fēng)們用于檢修時風(fēng)道的入口。 (2)變壓器:為了保證附屬設(shè)備的可靠工作，安裝了兩臺50kva，為低壓柜提供供電。 （1）實現(xiàn)主扇經(jīng)濟運行的對策與措施 如前所述，影響主扇經(jīng)濟運行的因素較多，因此，欲要實現(xiàn)其經(jīng)濟運行必須從通風(fēng)設(shè)計、設(shè)備選型、生產(chǎn)安排、通風(fēng)系統(tǒng)、工程質(zhì)量和科學(xué)管理等多方面采取措施。在確定礦井通風(fēng)設(shè)計方案時，要認(rèn)真擬定23個可行的方案進行技術(shù)、經(jīng)濟和安全比較，權(quán)衡利弊慎重確定。 （2）主扇服務(wù)期內(nèi)其最大和最小的工作壓力預(yù)算準(zhǔn)確 礦井通風(fēng)阻力是選擇主扇的另一個主要參數(shù)。當(dāng)工況點變化大時應(yīng)選擇小容量的低速電機或雙速電機，避免出現(xiàn)投產(chǎn)初期負(fù)荷小風(fēng)機能力大的大馬拉小車的局面。為了使風(fēng)機工況點始終處于合理的范圍內(nèi)，就必須及時而合理地進行工況調(diào)節(jié)，而且在設(shè)計時就應(yīng)根據(jù)預(yù)測的調(diào)節(jié)量和調(diào)節(jié)時間長短，擬定合理的調(diào)節(jié)方案和設(shè)備，為實現(xiàn)經(jīng)濟調(diào)節(jié)創(chuàng)造條件。該系統(tǒng)還涉及到與 廠方的協(xié)作，故接口方式、通信協(xié)議、用戶程序要求等也在總體方案中大致規(guī)定。 4)系統(tǒng)的調(diào)試、運行和維護 程序的上機調(diào)試是檢驗程序正確性的一個重要標(biāo)志，包括分塊調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)兩個階段。但是用軟件實現(xiàn)硬件的功能可以簡化硬件結(jié)構(gòu)，提高硬件電路的可靠性，還可降低成本，因此在本系統(tǒng)的設(shè)計過程中，在滿足可行性和實時性的前提下盡可能地將硬件功能用軟件來實現(xiàn)。它包括如下三個部分：系統(tǒng)以西門子SIMATIC S7300可編程控制器為核心，采用1個 電源模塊和1個中央控制器（機架）。在控制中心，通過32′液晶電視對機房進行24小時監(jiān)視，通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實現(xiàn)24小時遠程監(jiān)視中央風(fēng)井的運行環(huán)境。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，使得電氣控制功能實現(xiàn)的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫PorgrammbaelCOnrtoller(PC)。中央控制器有一個CPU 314，輔以高性能模擬、數(shù)字輸入/輸出模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，配置TP270—10′觸摸屏，實現(xiàn)就地自動控制。 監(jiān)控計算機可以通過局域網(wǎng)與其它計算機相連，并可通過服務(wù)器接入國際互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)測和數(shù)據(jù)共享。監(jiān)測電源電壓和電機的負(fù)載情況。 實際通風(fēng)機運轉(zhuǎn)，其擴散器出口斷面與通風(fēng)機入口斷面絕對之差通常稱全壓；擴散器出口風(fēng)流的速壓稱速壓；二者之差稱為靜壓。 (4)軟件設(shè)計要充分發(fā)揮高級語言與匯編語言的特點。 MCGS的主要特點和基本功能如下： (1)簡單靈活的可視化操作界面。MCGS還為用戶提供了豐富的動畫構(gòu)件，每個動畫構(gòu)件都對應(yīng)一個特定的動畫功能。MCGS支持TCP/IP、Modem、RS485/ RS422/ RS232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便地瀏覽到實時和歷史的監(jiān)控信息，實現(xiàn)設(shè)備管理與企業(yè)管理的集成。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時，每一部分均可分別進行組態(tài)配置，獨立建造，互不相干，而在系統(tǒng)運行過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨立。對象元件庫，實際上是分類存儲各種組態(tài)對象的圖庫。： 用戶窗口：風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)主界面、風(fēng)機1參數(shù)、風(fēng)機2參數(shù)、電機1實時曲線、電機2實時曲線、歷史曲線顯示、報警顯示 系統(tǒng)主菜單：系統(tǒng)管理、主界面、監(jiān)測參數(shù)、風(fēng)機運行參數(shù)、報警瀏覽 系統(tǒng)子菜單：風(fēng)機1監(jiān)測參數(shù)、風(fēng)機2監(jiān)測參數(shù)、風(fēng)機歷史曲線、實時曲線系統(tǒng)策略：啟動策略、退出策略、循環(huán)策略、報警策略數(shù)據(jù)對象名稱類型注釋電機1電流數(shù)值型電機1電壓數(shù)值型電機1功率數(shù)值型電機1功率因數(shù)數(shù)值型電機1前軸溫度數(shù)值型電機1后軸溫度數(shù)值型電機1繞組溫度數(shù)值型風(fēng)機1總功率數(shù)值型風(fēng)機1總效率數(shù)值型電機2電流數(shù)值型電機2電壓數(shù)值型電機2功率數(shù)值型電機2功率因數(shù)數(shù)值型電機2前軸溫度數(shù)值型電機2后軸溫度數(shù)值型電機2繞組溫度數(shù)值型風(fēng)機2總功率數(shù)值型風(fēng)機2總效率數(shù)值型瓦斯?jié)舛葦?shù)值型風(fēng)峒濕度數(shù)值型風(fēng)峒溫度數(shù)值型風(fēng)峒壓力數(shù)值型氣動動壓數(shù)值型氣動靜壓數(shù)值型氣動全壓數(shù)值型風(fēng)量數(shù)值型風(fēng)速數(shù)值型反風(fēng)信號開關(guān)型用來反風(fēng)的狀態(tài)風(fēng)機1開關(guān)型用來表示風(fēng)機1的啟停風(fēng)機2開關(guān)型用來表示風(fēng)機2的啟停時間字符型用來實時顯示時間日期字符型用來實時顯示日期天數(shù)2數(shù)值型顯示風(fēng)機2的運行天數(shù)天數(shù)1數(shù)值型顯示風(fēng)機1的運行天數(shù)旋轉(zhuǎn)器1數(shù)值型旋轉(zhuǎn)器2數(shù)值型旋轉(zhuǎn)器3數(shù)值型旋轉(zhuǎn)器4數(shù)值型數(shù)據(jù)組對象組對象 建立窗口： 首先進入MCGS組態(tài)環(huán)境中，單擊“文件”菜單新建一個工程，命名為“風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)”，會自動在D盤生成“”工程。 （4）選中文字框，作如下設(shè)置：?點擊（填充色）按鈕，設(shè)定文字框的背景顏色為：沒有填充；?點擊（線色）按鈕，設(shè)置文字框的邊線顏色為：沒有邊線。 （1）、風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)動畫： 打開多邊形的屬性設(shè)置對話框，可以發(fā)現(xiàn)，與其它圖形對象相比，多邊形或折線構(gòu)件的屬性設(shè)置對象框的右下角多了一個旋轉(zhuǎn)變化的選項，對各個風(fēng)葉進行設(shè)置，：(2)箭頭的閃爍雙擊主畫面中的箭頭，出現(xiàn)對話框,—:單擊“確定”即可。 （2）選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設(shè)置”。在本系統(tǒng)中，我們使用的MCGS的