【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 備組成。本監(jiān)控系統(tǒng)的主通風(fēng)機(jī)采用的是冗余結(jié)構(gòu)，一主一備兩套設(shè)備，在一套出現(xiàn)故障時(shí)，另一套可以馬上投入運(yùn)行。每臺(tái)風(fēng)機(jī)安裝有2臺(tái)11KV的高壓異步電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)上安裝了三相定子和前后軸承溫度傳感器（出廠時(shí)已預(yù)埋），每個(gè)風(fēng)機(jī)風(fēng)道配有1扇地面風(fēng)道閘門,用來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和倒換風(fēng)機(jī)，每個(gè)立式風(fēng)門各有一臺(tái)11KW的低壓三相交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)風(fēng)門采用40KW的交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，在風(fēng)機(jī)風(fēng)道處安裝測(cè)量差壓、負(fù)壓的氣樣管道及流體溫度傳感器；同時(shí),為了保證附屬設(shè)備可靠地工作,安裝2臺(tái)50KVA的干式變壓器綜合保護(hù)裝置。本設(shè)計(jì)按照功能的劃分為：控制、通信、傳動(dòng)和檢測(cè)四大部分：控制部分的核心是安裝在現(xiàn)場(chǎng)的PLC柜的西門子S7300可編程控制器，它的任務(wù)包括實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的邏輯控制、輸入/輸出的邏輯閉鎖保護(hù)，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)采集以及數(shù)據(jù)的格式化處理等方面。通信部分：采用的是MPI（多點(diǎn)接口）作為PLC與上位機(jī)間的通訊，其物理層是RS485。用PROFIBUS電纜連接PLC上的MPI端口和上位機(jī)的CP5611卡的9針D型接口傳動(dòng)部分采用的是用四個(gè)11KV的異步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪。檢測(cè)部分是用各種傳感器和變送器，各種數(shù)字量/模擬量?jī)x表等設(shè)備。把這些信息送到PLC的輸入/輸出模塊以便處理。風(fēng)機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下:1）采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，功指強(qiáng)大，智指化程度高。2）采用模塊化設(shè)計(jì)方案，各部分相對(duì)獨(dú)立，留有備用通道，便于擴(kuò)展。3）采用了多種抗干擾措施，因此系統(tǒng)的抗千擾能力強(qiáng)，可靠性高，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確。4）流量監(jiān)測(cè)措施獨(dú)特、新穎、可靠性好，精度高。5）選用了可靠性好、精度高的傳感(變送)器。6）操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)了兩種運(yùn)行方式：1）現(xiàn)場(chǎng)控制的方式：就是在現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏上進(jìn)行操作，本方案采用的是西門子的PLC與此公司的觸摸屏TP270進(jìn)行通訊，接口兼容性好且穩(wěn)定，所以此種運(yùn)行方式最可靠。PLC和觸摸屏之間通過(guò)MPI接口通訊。2）自動(dòng)控制：就是在無(wú)人操作的情況下，若是風(fēng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障，能自動(dòng)啟動(dòng)另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)，而不會(huì)由于停風(fēng)影響煤礦的正常生產(chǎn)。1）溫度信號(hào)的檢測(cè)：電機(jī)的定子溫度和三相繞組的溫度是由裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部的PT100測(cè)量電阻得到的,流體溫度是由北京昆侖海岸傳感器技術(shù)中心JWB防爆一體化溫度變送器，輸出的都是4～20mA，將這些信號(hào)通過(guò)屏蔽雙絞線傳到由北京智能拓維技術(shù)研究所生產(chǎn)的多路溫度巡檢儀工作環(huán)境：050℃；濕度90RH%；儀表精度：供電電源：AC100250V整機(jī)功耗：4VA輸入信號(hào)：pt100鉑電阻通信輸出:RS485，可以通過(guò)此串口與S7300的CP3402）風(fēng)機(jī)啟/停信號(hào)檢測(cè)：SG4KGT9型開(kāi)停傳感器主要用于監(jiān)測(cè)煤礦井下各種交流驅(qū)動(dòng)機(jī)電設(shè)備啟/停狀態(tài)，并把檢測(cè)到的設(shè)備開(kāi)停信號(hào)轉(zhuǎn)換成各種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸給PLC。該傳感器系礦用本質(zhì)安全型，利用測(cè)定磁場(chǎng)的方式，間接地測(cè)定設(shè)備的工作狀態(tài)。采用新型抗干擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)新穎、安裝使用方便、功耗低、適應(yīng)性強(qiáng) 、性能穩(wěn)定可靠、維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，主要技術(shù)指標(biāo)防爆型式 礦用本質(zhì)安全型，標(biāo)志為“ExibI\輸入電源 工作電壓：本安DC8～24V工作電流：≤10mA輸出信號(hào)：4～20mA3）風(fēng)量的檢測(cè)用的是由北京昆侖海岸傳感器技術(shù)中心生產(chǎn)的普通型渦街流量計(jì)。4）振動(dòng)參數(shù)的檢測(cè)一般情況下,通風(fēng)機(jī)正式投入運(yùn)行前的全特性測(cè)試不包括振動(dòng)測(cè)試,但性能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括振動(dòng)的在線監(jiān)測(cè),TMSHZD一體化振動(dòng)變送器 TMSHZD一體化振動(dòng)變送器是將傳統(tǒng)的振動(dòng)傳感器、精密測(cè)量電路集成在一起，實(shí)現(xiàn)了高精度振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，該產(chǎn)品可與PLC、DCS等系統(tǒng)直接連接使用。一體化振動(dòng)變送器主要安裝在各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的軸承蓋上，可測(cè)量振動(dòng)速度或者振動(dòng)幅度。它是由運(yùn)動(dòng)線圈切割磁力線產(chǎn)生輸出信號(hào)的變送器，因此具有工作時(shí)只需要供給DC24V的電源，安裝、維護(hù)容易等特點(diǎn)。0～10mm/s 0～20mm/s 0～50mm/s，0～100um 0～200um 0～500um 信號(hào)輸出：標(biāo)準(zhǔn)電流4～20mA，輸出阻抗：≤500Ω，電源：DC24V，安裝方式：垂直或水平安裝于被測(cè)振動(dòng)源上，使用環(huán)境：溫度40℃～60℃、相對(duì)濕度≤90% 5） 壓力檢測(cè)需要檢測(cè)風(fēng)道中的靜壓和全壓，壓力的測(cè)量與監(jiān)測(cè)，二者的依次傳感原理和技術(shù)措施基本一致，都是鉆孔取壓。測(cè)點(diǎn)選擇在風(fēng)機(jī)的入口，將取得的壓力信號(hào)通過(guò)壓力傳感(變送)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。HB1151DP2 Ⅲ N 0 Z d1電容式差壓/絕壓變送器，它的輸出是4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，兩線制。工作壓力是4MPa,基準(zhǔn)量程是0～～。6）電氣參數(shù)的測(cè)量與監(jiān)測(cè)電氣參數(shù)指配套電機(jī)的負(fù)載和空載的電流、電壓、勵(lì)磁電流和電壓、功率、功率因數(shù)等。以及電網(wǎng)電壓、電流、功率、功率因數(shù)，由于高壓開(kāi)關(guān)采用上海南瑞的綜保裝置，可以實(shí)現(xiàn)電量參數(shù)的采集和線路的保護(hù)，所以電氣參數(shù)通過(guò)CP340和南瑞綜保的通訊得到。7）信號(hào)采集設(shè)備a、變送器的選用全部選擇高精度的變送器將一次信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流。b、軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的專用軟件主要完成數(shù)據(jù)的采集、分析等工作，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。c、系統(tǒng)抗干擾措施178。 所用變送器為電流輸出，傳輸信號(hào)采用屏蔽電纜，以減弱電磁耦合干擾。178。 選用了隔離變壓器和高精度穩(wěn)壓電源，改善了電源特性。178。 選用了變送器專用電源，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。8）系統(tǒng)的通訊通過(guò)光纖與中央控制室工業(yè)控制計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。輸入輸出模塊是CPU模塊與現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出元件或設(shè)備連接的橋梁，用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出元件來(lái)選擇各種用途的I/O模塊。數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字傳感器，例如光電開(kāi)關(guān)、按鈕等，它將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的外部數(shù)字量信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號(hào)電平，有數(shù)字濾波功能，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤信號(hào)。S7300的數(shù)字量輸入模塊為SM321。S7300的模擬量輸入模塊SM331，用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號(hào)，其主要組成部分是A/D轉(zhuǎn)換器。序號(hào)名稱絕對(duì)地址數(shù)字類型1手動(dòng)控制方式I BOOL2自動(dòng)控制方式I BOOL3啟動(dòng)1風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)I BOOL4啟動(dòng)1風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)I BOOL5啟動(dòng)2風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)I BOOL6啟動(dòng)2風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)I BOOL7啟動(dòng)3風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)I BOOL8啟動(dòng)3風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)I BOOL9啟動(dòng)4風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)I BOOL10啟動(dòng)4風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)I BOOL111風(fēng)機(jī)電機(jī)停止I BOOL122風(fēng)機(jī)電機(jī)停止I BOOL133風(fēng)機(jī)電機(jī)停止I BOOL144風(fēng)機(jī)電機(jī)停止I BOOL151風(fēng)門停止I BOOL162風(fēng)門停止I BOOL173風(fēng)門停止I BOOL184風(fēng)門停止I BOOL19保護(hù)I BOOL201風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL211風(fēng)門關(guān)到位I BOOL222風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL232風(fēng)門關(guān)到位I BOOL243風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL253風(fēng)門關(guān)到位I BOOL264風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL274風(fēng)門關(guān)到位I BOOL281地風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL291地風(fēng)門關(guān)到位I BOOL302地風(fēng)門開(kāi)到位I BOOL312地風(fēng)門關(guān)到位I BOOL32過(guò)載保護(hù)I BOOL331風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL341風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL352風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL362風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL373風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL383風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL394風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL404風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL411地風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL421地風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL431地風(fēng)門停止I BOOL442地風(fēng)門正轉(zhuǎn)I BOOL452地風(fēng)門反轉(zhuǎn)I BOOL462地風(fēng)門停止I BOOL471風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)I BOOL482風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)I BOOL491風(fēng)機(jī)電機(jī)前軸溫度IW 288INT501風(fēng)機(jī)電機(jī)后軸溫度IW 290INT512風(fēng)機(jī)電機(jī)前軸溫度IW 292INT522風(fēng)機(jī)電機(jī)后軸溫度IW 294INT533風(fēng)機(jī)電機(jī)前軸溫度IW 296INT543風(fēng)機(jī)電機(jī)后軸溫度IW 298INT554風(fēng)機(jī)電機(jī)前軸溫度IW 300INT564風(fēng)機(jī)電機(jī)后軸溫度IW 302INT571風(fēng)機(jī)電機(jī)X定子繞組溫度IW 304INT581風(fēng)機(jī)電機(jī)Y定子繞組溫度IW 306INT591風(fēng)機(jī)電機(jī)Z定子繞組溫度IW 308INT602風(fēng)機(jī)電機(jī)X定子繞組溫度IW 310INT612風(fēng)機(jī)電機(jī)Y定子繞組溫度IW 312INT622風(fēng)機(jī)電機(jī)Z定子繞組溫度IW 314INT633風(fēng)機(jī)電機(jī)X定子繞組溫度IW 316INT643風(fēng)機(jī)電機(jī)Y定子繞組溫度IW 318INT653風(fēng)機(jī)電機(jī)Z定子繞組溫度IW 320INT664風(fēng)機(jī)電機(jī)X定子繞組溫度IW 322INT674風(fēng)機(jī)電機(jī)Y定子繞組溫度IW 324INT684風(fēng)機(jī)電機(jī)Z定子繞組溫度IW 326INT691風(fēng)機(jī)風(fēng)量IW 416INT702風(fēng)機(jī)風(fēng)量IW 418INT711風(fēng)機(jī)風(fēng)速IW 420INT722風(fēng)機(jī)風(fēng)速IW 422INT731瓦斯?jié)舛菼W 424INT742瓦斯?jié)舛菼W 426INT751風(fēng)機(jī)靜壓IW 428INT762風(fēng)機(jī)靜壓IW 430INT771風(fēng)機(jī)全壓IW 432INT782風(fēng)機(jī)全壓IW 434INT791風(fēng)硐氣溫濕度IW 436INT802風(fēng)硐氣溫濕度IW 438INT811風(fēng)洞大氣壓力IW 440INT822風(fēng)洞大氣壓力IW 442INT831風(fēng)機(jī)電機(jī)前垂直振動(dòng)參數(shù)IW 446INT841風(fēng)機(jī)電機(jī)后垂直振動(dòng)參數(shù)IW 448INT851風(fēng)機(jī)電機(jī)前水平振動(dòng)參數(shù)IW 450INT861風(fēng)機(jī)電機(jī)后水平振動(dòng)參數(shù)IW 452INT872風(fēng)機(jī)電機(jī)前垂直振動(dòng)參數(shù)IW 454INT882風(fēng)機(jī)電機(jī)后垂直振動(dòng)參數(shù)IW 456INT892風(fēng)機(jī)電機(jī)前水平振動(dòng)參數(shù)IW 458INT902風(fēng)機(jī)電機(jī)后水平振動(dòng)參數(shù)IW 460INT913風(fēng)機(jī)電機(jī)前垂直振動(dòng)參數(shù)IW 462INT923風(fēng)機(jī)電機(jī)后垂直振動(dòng)參數(shù)IW 464INT933風(fēng)機(jī)電機(jī)前水平振動(dòng)參數(shù)IW 466INT943風(fēng)機(jī)電機(jī)后水平振動(dòng)參數(shù)IW 468INT954風(fēng)機(jī)電機(jī)前垂直振動(dòng)參數(shù)IW 470INT964風(fēng)機(jī)電機(jī)后垂直振動(dòng)參數(shù)IW 472INT974風(fēng)機(jī)電機(jī)前水平振動(dòng)參數(shù)IW 474INT984風(fēng)機(jī)電機(jī)后水平振動(dòng)參數(shù)IW 476INT，我們可以知道一共有48個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，50個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，因此，我選擇兩塊具有32個(gè)輸入點(diǎn)的數(shù)字量輸入模塊6ES7 32118L00OAAO，其中溫度模擬量通過(guò)通信處理器模塊直接與PLC直接相連，一共兩塊CP340與溫度巡檢儀相連，其余的通過(guò)模擬量輸入模塊相連，我選擇4塊8通道的6ES7 3317KF02OABO。數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、燈和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等負(fù)載，它將內(nèi)部的信號(hào)電平轉(zhuǎn)化為控制過(guò)程所需的外部信號(hào)電平，同時(shí)又隔離和功率放大的作用。S7300的數(shù)字量輸出模塊是SM322。S7300的模擬量輸出模塊SM332用于將CPU傳送給它的數(shù)字轉(zhuǎn)換為成比例的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)解和控制。序號(hào)名稱數(shù)據(jù)類型地址11風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)BOOL21風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)BOOL32風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)BOOL42風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)BOOL53風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)BOOL63風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)BOOL74風(fēng)機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)BOOL84風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)BOOL91風(fēng)門電機(jī)正轉(zhuǎn)關(guān)風(fēng)門BOOL101風(fēng)門電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)風(fēng)門BOOL112風(fēng)門電機(jī)正轉(zhuǎn)關(guān)風(fēng)門BOOL122風(fēng)門電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)風(fēng)門BOOL133風(fēng)門電機(jī)正轉(zhuǎn)關(guān)風(fēng)門BOOL143風(fēng)門電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)風(fēng)門BOOL154風(fēng)門電機(jī)正轉(zhuǎn)關(guān)風(fēng)門BOOL164風(fēng)門電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)風(fēng)門BOOL17報(bào)警電鈴BOO