煤矿自动化监控技术实训指导书

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1、煤矿自动化监控技术实训指导书平顶山工业职业技术学院自动化系目录实验实训一：矿用传感器的功能测试与应用2实训二KJ4-2000分站的测试与维护6实训三KJ4-2000软件的参数设置、数据处理及测试9实验实训四KJ4-2000电源的使用、维护15实训五矿用输送机的控制软件使用及近控、远控操作19实验实训六矿用输送机故障判断与处理26实验实训七PLC外围模块的故障判断与检测33实验实训八组态软件的使用与控制界面设计36实验实训一：矿用传感器的功能测试与应用一、实训任务矿井监控系统中所需监测的物理量如甲烷、co等人多数是非电量，而这些物理量是不宜直接进行远距离传输的。木实训主要了解相关物理量变换成便于

2、传输、存储和处理的电信号的原理和变换过程。二、实训原理（-）传感器的基本参数］、量程量程是指传感器所允许测量被测物理量的量值范围。一般用传感器允许测量的物理量的上、下极限来表示，其中上限值又称为满量程值。如甲烷传感器的量程为0〜4.0%CH4,风速传感器的量程为0.3〜15m/s等。2、精度任何传感器的测量结果都是被测物理量的近似表示，为表示传感器的测量结果与被测物理量的近似程度引人了精度的概念。精度表示传感器的测量结果与被测实际值的接近程度。（二）CO传感器1、结构及安装传感器主机的机壳采用不锈钢材料制造，整机防尘、防水。敏感元件采用限制扩散式气室，报警灯采用高亮度红色发光管。仪器止面为四位

3、红色数码管显示测量值。传感器的管道探头通过传感器焊接座与瓦斯抽放管道和连，通过配套的电缆将传感器管道探头与传感器主机连接，电源接通后，即可正常工作。传感器电源信号电缆接线颇色规则如下：红色线——电源正极（电缆插头1脚）蓝色线——电源负极（电缆插头2脚）口色线——频率（电流）信号输出「485A］（电缆插头3脚）绿色线——（485B）（电缆插头4脚）提手图1.1传感器示意图2、主耍技术指标：测量范围:oppm〜500ppm基本测量误差：0.OOppm~19.OppinW±2ppm20.Oppm〜99.OppmW±4ppm1OOppm〜500ppmW±5.0%（相对误差）（三）甲烷传感器甲烷（CH4

4、）浓度监测是矿井安全监控的首要内容。当环境屮甲烷浓度大于或等于报警浓度时，发出声光报警信号；当环境中甲烷浓度大于或等于断电浓度时，切断被控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁，当甲烷浓度低于复电浓度时解锁。甲烷空气混合物浓度在5%〜15%范围内，又遇到6500C〜7500C的高温热源就会发生引爆，甲烷浓度为9.5%吋爆炸压力最犬。爆炸界限不是恒定不变的,它随着气体的初始压力等参数的变化而变化。在爆炸下限，甲烷不足氧气过剩，甲烷分了间的距离较大，甲烷与空气中的氧气反应生成的反应热被多余的氧气和惰性气体吸收，不能激活其他的甲烷分子。在爆炸上限，甲烷过剩，氧气不足，甲烷与空气中的氧气反应生成的

5、热量较低，不足以引起其他的甲烷分子与氧分子反应。1、结构载体催化元件一般由一个带催化剂的传感元件（俗称黑元件）和一个不带催化剂的补偿元件（俗称白兀件）组成，白元件与黑元件的结构尺寸完全相同。但口元件表面没有催化剂，仅起环境温度补偿作用2、工作原理在传感元件（含敏感元件，以下同）表面的甲烷（或可燃性气休），在催化剂的催化作用下，发生无焰燃烧，放出热量，使传感元件升温，进而使传感元件电阻变人，通过测量传感元件电阻变化就可测出甲烷气体的浓度。黑元件由钳丝线圈、A1203载体和表面的催化剂组成。其屮钳丝线圈用来给元件加温，提供甲烷催化燃烧所需耍的温度，白元件表而没有催化剂，因此甲烷不会在口元件表面燃烧

6、，口元件钳丝线圈的电阻变化仅与坏境温度有关，黑元件R1与口元件R2处于电桥的同一侧，通过的电流相等（不考虑电压测量电路的漏电流）。因此，在甲烷（可燃性气休）浓度为0的新鲜空气中，其电阻相等（不考虑由于制造过程中的结构差异），即R1二R2,这时，屯桥处于平衡状态，输出电压UAB为0。若环境温度发生变化或通过黑白元件的电流发生变化，使黑白元件电阻发生变图1.2催化元件检测电路化，但由于变化后的黑口元件电阻仍相等，不会使电桥失衡，故白元件起温度补偿的作用。三、实训内容1、传感器的典型故障处理：1）当仪器显示LLL时，一氧化碳检测元件可能损坏，请测量判断后予以更换。2）当仪器显示HHH时，表示传感器进

7、入超限保护状态。3）若传感器接受不到遥控信号，首先检查遥控器电池是否有电，确认有电后在更换传感器线路板数码管旁的红外接收头（SFH）o若数码管功能位数字乱跳而无法控制，也可更换SFH。4）若传感器显示时分/月日与标准时间冇误差或显示乱码（一般是时钟芯片内部寄存器未止确初始化）时，需重新设置时间即可恢复止常。5）当供电电压显示值、温度显示值与实际值偏差较大时，主要原因是其灵敏度偏差之故，只需重新标校