佳瑞煤矿主通风机监控系统设计与实现.pdf

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1、总第152期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．04．011佳瑞煤矿主通风机监控系统设计与实现申光玉(潞安集团佳瑞煤业有限公司，山西左权032600)摘要：构建煤矿主通风机监控系统，对煤矿安全、节能提效具有重要意义。文章论述了佳瑞煤矿主通风机监控系统的详细设计与实现过程，包括变频系统、主通风机PLC测控系统和上位机冗余组态软件系统三部分。关键词-在线监测；变频控制；PLC；组态冗余中图分类号：TD724文献标识码：B文章编号：1005—2798(2012)04—0026．0

2、2煤矿主通风机是向井下送风的重要设备，也是2系统设计与实现大型耗能设备，对其实现在线监测监控，使之始终保持良好状态，对于保障煤矿安全生产、保护矿工生命2．1变频系统和企业财产安全、保证企业节能提效都具有重要的变频系统结构如图2所示，采用一拖一的控制意义。因此佳瑞煤矿装备主通风机监控系统，以安方式，根据PLC输出的风量信号可以单独控制风机全和节能为主轴，综合利用现代电力电子技术、自动的每台电机或两台电机同时启动及运行。其实现选控制技术、计算机技术、网络通讯技术，实现了3台用西门子罗宾康品牌高压变频器，其功率

3、单元为模对旋风机(其运行方式为一主一备一检修)运行参块化设计，逆变器采用具有高开关频率的IGBT器数的实时监测与风机主辅设备控制的一体化。件，36脉冲二极管整流，13电平IGBT／PWM逆变，保证了良好的输出波形，以专用通讯方式PROFI—1系统组成BUS与PLC和控制部分的上位机相连，实现了统一本项目实施包括变频系统、主通风机PLC测控监测和控制。系统和上位机冗余组态软件系统三大部分。其结构如图1所示，PLC系统和上位机系统完成对3台风机在线监测、监控，同时根据监测到的风机风量，输出到变频系统，完成对风

4、机的变频调速。图2变频系统结构原理2．2主通风机PLC测控系统主通风机PLC测控系统以西门子PLCs7—300可编程控制器为核心，采用1个电源模块和1个中央控制器(机架)。中央控制器有1个CPU，辅以高性能模块、数字输入／输出模块和以太网通讯模块，配置平板电脑，实现就地自动监测监控的功能。系统通风数据的监测，采用静压差测量方法，敷设压力环管，后续压力变送器，采集通风数据，实现图1系统结构通风机气动参数风压、风量的监测。系统风机运行收稿日期：2012．02—10作者简介：申光玉(1983一)，男，山西长治人

5、，助理工程师，从事机电技术工作。26申光玉：佳瑞煤矿主通风机监控系统设计与实现第21卷第4期状态的监测，包括每台风机、每台电机的运行参数，3)上位机应用软件采用冗余组态软件系统，即电网电压、电机电流、功率因数、电量、高压断路器使得系统更加安全可靠。的分合闸状态、故障状态、电机定子绕组温度、电机4)系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩前后轴承温度、风机轴向与径向振动等。性强。2．3上位机冗余组态软件系统5)测控功能上的网络化、WEB化。系统采用MCGSwww网络版组态软件(运行4结语在工控WEB服务器上)和

6、MCGS嵌入式版组态软件(运行在触摸屏上)，形成冗余上位机软件系统，目前该系统已在佳瑞煤矿得到成功应用，实际能够实现对底层PLC无缝连接和平滑远程控制。应用表明，采用西门子罗宾康高压变频器根据风量系统基于WEB持续延展，采用开放性标准，集成简实现了闭环调节控制，控制精度高，性能稳定；实现便，构建的WEB组态服务器提供企业网络用户对了主通风机运行参数、通风数据的实时监测与风机本系统的浏览控制，使得系统更加安全可靠。从而主辅设备控制的一体化管理，对于煤矿企业的安全将PLC测控系统采集的实时数据按照生产实际在生

7、产、节能提效具有重要的意义。上位机进行处理，合理显示，生成报表，提供打印综参考文献：合使用。[1]卫娟，尹洪胜，刘秀英，等．基于MCGS的矿井主通3系统功能特点风机监控系统[J]．矿山机械，2009，37(5)：27—29．[2]张培，尹洪胜，刘秀英，等．基于PLC的煤矿主通风1)系统采用先进的高压变频技术，能够实现机监控系统[J]．煤矿机械，2008，29(12)：126—128．电机的精准控制，达到节能提效的目的。2)PLC测控系统能够快速准确可靠地完成[责任编辑：常丽芳]监测监控功能。[j目[了目品

8、品品[j—Il[i—日[j芒][j‘目[j日[j—_l品品品品[j—l二日品E罔品品品品[习E罔品品[j—_l田品[j—日丽品品[j—云品品[jL_『：芒][珂品品品田厢[j丽田品5—日品j—日品品口品j日[j曰团品品品品同Ei_[品品品品l_—日团品[j口[箝品品品品品品田[j。日品田[j—日E厂lE罔厢品[j。舀品品(上接第18页)净化水幕将一直工作。通过在工作尘浓度，因此采用最佳排尘风速是降低综采工作面面安设风流净化水幕