基于InTouch的煤矿自动排水通讯系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第1O期煤炭工程基于InTouch的煤矿自动排水通讯系统设计高妍，靳宝全，王永红(太原理工大学电气与动力工程学院，山西太原030024)摘要：针对目前煤矿排水通讯系统的不足，设计了一种基于InTouch的煤矿自动排水通讯系统．该系统将S7—200PLC作为核心控制器，利用InTouch组态软件开发上位机人机界面，并通过工业以太网和光纤技术进行远程通讯，既可实现就地手动、自动控制，叉能实现远程监控，并具有数据查询处理和报警等功能。测试结果表明：该系统运行稳定、实时性强、传输可靠。关键词：InTouch；煤矿自动排水；PLC；以太网；通

2、讯系统中图分类号：TD442文献标识码：B文章编号：1671—0959(2011)10-0127—03近年来，煤矿井下透水事故频发，已经严重影响到煤矿企业的生产和安全。如何将煤矿开采过程中涌出的矿井水及时快速地排出井下，成为当前煤矿安全生产急待解决的首要问题。目前多数煤矿由于井下生产条件恶劣，排水系统仍采用传统的继电接触器控制系统，依靠人工监视水位、手动操作水泵启停的控制模式，无法实现数据远程传输与远程控制，这种控制模式增大了工人的劳动强度，而且可靠性差、效率低下，既制约了企业的发展，又会由于人为因素给煤矿生产埋下重大的安全隐患。国内外针对煤矿排水控制的研究很多，如文献[1]采

3、用LabVIEW虚拟图1通信示意图仪器和局域网通讯技术设计排水监控系统，文献[2]提出基于嵌入式Linux的矿井远程监控系统，并通过GPRS网络面。该系统中的触摸屏是被封装起来的，只能作为显示器，与PC机实现远程通讯，文献[3]用单片机控制与PC监不能进行触摸操作，屏幕状态的改变只能通过PLC程序进视相结合，用RS485接口与上位机通讯，设计排水监控系行控制。统，文献[4—6]采用PLC与以太网实现自动排水通讯控人机界面(上位机)使用Wonderware公司的InTouch创制。这些研究极大地改善了煤矿现有通信，对保证煤矿安建上位机的监控界面，利用SIDireetDAServe

4、r的SuiteLink全生产起到了积极作用。协议，通过光纤与现场PLC进行数据通信，实现对现场文章设计了一种基于InToueh的煤矿自动排水通讯系PLC控制单元的远程监视和控制。统，该系统以矿用隔爆兼本安PLC为控制核心，用InToueh现场控制部分采用西门子公司生产的可编程控制器s7组态软件设计人机界面，通过工业以太网与光纤进行远程—200PLC(CPU226CN)+扩展以太网模块CP243—1实现以通讯，既能实现就地监控又具有远程监控功能。太网网络连接。PLC是整个控制系统的核心部分，与传统的继电接触1基本方案器控制系统相比，可编程控制器具有可靠性高、可编程、系统由现场显示

5、、控制部分和人机界面组成，井下现I／0接口模块丰富、安装简单等特点，而且PLC大多采用场与地面监控站之间通过光纤实现通信。通信示意图如图1模块化结构，更能满足各种工业控制需要，维修也更加方所示。便。以太网模块CP243—1通过总线电缆连接在PLC的右现场显示界面采用西门子TP177A6”触摸屏作为显示端，CP243—1上有一个RJ45口，可实现以太网网络连接，器，这种触摸屏操作简单，可靠性高，适用于井下恶劣的传统的电缆最多只能传输100m的以太网电信号，而使用光工作环境，可通过RS一422／485接口与s7—200PLC连接，纤则最高可达到100km的传输距离，通过光纤收发器可

6、以利用WinCCFlexible2007软件可以方便快速地组态各种画将电信号转换成光信号进行远距离传输。收稿日期：2011—06—05作者简介：高妍(1969一)，女，山西太原人，硕士、讲师，毕业于太原理工大学工业自动化专业，主要研究方向为煤矿自动化。l27学兔兔www.xuetutu.com煤炭工程2011年第10期为适应井下恶劣的工作环境，该系统采用隔爆兼本安(塑)PLC，其硬件结构如图2所示。外接交流电源AC127／660经变压器(输入为127V和660V两档可选，输出为127V)降压<延匝匦后进人PIC和两路LSCT一24本安电源模块，输出24V直—叫N流供传感器使用，

7、PIC选用SIEMENSs7—200CPU226CN匡麴AC—DC—RIY主机(24点输入，l6点输出)，上有两个丽薪RS485接口，一个接口与TP177A6”触摸屏显示器相连，，雨另一个用于供PPI下载、调试程序。PLC的扩展模块包括1．．．．．．．．．．．．一数字量输入输出模块EM221(16个数字量输入点数)，两套-~N=10模拟量输入模块EM231(共有8个模拟量输入点数)，以太网通讯模块CP243—1。此外还装有操作按钮、报警指示<＼灯、隔离继电器组、保护装置等，并采用防爆防水外壳