主扇风机控制及在线监测系统方案.docx
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主扇风机控制及在线监测系统方案
一、压风机在线监测及控制：
1、概括
压风机在线监测系统是依照国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT421-2004的要求，联合煤矿安全生产的实质状况而研制的新一代矿用压风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据收集和办理单元，以稳固、靠谱、精准的方式将收集数据传递给主控制计算机，主控制计算机对收集数据进行剖析计算并显示储存，进而对压风机的运转状态进行连续的在线监测，为压风机的安全、高效运转供给科学依照。
风机是矿井要害设施之一，风机的及时运转数据需要归入全矿井
自动化系统，传统的设施没法与矿井自动化系统互换数据，只需依靠
于计算机网络技术，才能够将风机运转的及时信息数据传递给矿调动
室，并将其运转数据并入全矿井数据库以供整体剖析决议使用。
所以，
在线监测是实现全矿井自动化的必备设施。
压风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；
系统以国家标准“压风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准“煤
矿用主要压风机现场性能参数测定方法”为依照，应用工业计算机检
测技术和独到的专有研究成就对矿用大型压风机的运转状态进行连
续在线丈量与办理，以多种方式供给压风机运转状态的各样数据，保障通风机的安全运转和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩大供给方便的条件。
在线丈量与办理的风机运转参数包含：
风量、负压、静压、动压、全压、风速；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、正反转、效率等；依据运转状况可及时输出各样特征曲线。
数据传输
模式兼容知足国际标准的多种数互换形式，FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵巧便利的数据联网，将风机的及时运转参数传输到矿总调动室，知足自动管理的需求。
压风机微机监测系统能够在生产过程中随时掌握压风设施的运转状态，改变了传统的设施管理方式，提升了通风设施的自动化管理水平，有力地保证了通风机设施的经济、靠谱运转，为设施的管理和维修供给了靠谱的科学依照，深受用户欢迎。
本系统采纳测控功能齐备，画面、报表丰富多彩，方便现场操作人员使用和技术保护。
煤矿风机在线监控系统是工业级煤矿风机自动监控系统。
它实现了风机运转的及时监控、风机停运报警、风机远程中心监控等功能。
系统采纳多种数据远程传输模式，合适于各样煤矿通信条件，为煤矿供给最及时、安全、靠谱、便利、经济、易保护的安全监控手段，实现现场风机系统的无人值守在线监控。
1．1系统功能：
系统的主要功能有：
及时监测压风系统参数、压风机的性能参数、
电机的电气参数、轴承温度、数据管理、报表管理、性能测试、远程
通信等，详述以下：
★、及时监测压风系统进口静压、进口温度、风量。
★、及时监测压风机性能参数：
流量、全/静压、效率。
★、及时监测压风机配用电机的电气参数：
电流、电压、功率。
★、及时监测轴承温度并在超限时报警。
★、及时监测定子温度并在超限时报警。
★、及时监测电机振动。
★、数据及时显示、储存、查问、打印。
★、报表自动生成、储存、查问、打印
★、兼容多种国际计算机通信协议（DDE、OPC、FTP）。
★、局域网IE阅读功能
★、Internet信息公布与存贮功能
1．2、技术指标
★、工作电压：
～220V±10%
★、环境温度：
－10℃～＋50℃
★、环境湿度：
≯85%
★、变送器精度：
≮0.5级
1．3、系统特色：
★、采纳了先进的计算机技术，功能强盛，智能化程度高；以图
形界面显示工作状态，画面丰富，直观生动。
★、采纳模块化设计方案，系统抗扰乱能力强，运转精度高，使
用保护方便。
★、采纳了先进的计算机技网络技术，实现了全矿数据共享。
★、采纳了多种抗扰乱举措，所以系统的抗扰乱能力强，靠谱性高，监测正确。
★、流量监测举措独到、新奇，靠谱性好、精度高。
★、采纳了靠谱性好、精度高的传感（变送）器。
★、软件设计安全性高。
★、操作简单快捷、保护方便。
★、各功能模块用高性能的PLC进行控制，功能强盛、可扩大性好，系统抗扰乱能力强，运转精度高，使用保护方便。
★、软件以图形界面的形式显示工作状态，画面丰富，直观生动，操作简单快捷、使用方便。
★、系统的输入信号有：
高低配电系统的参数及状态；压风机的开停信号；电机的轴承温度、电流等；系统的输出信号有：
主电机的开停控制。
★、系统实现以下功能：
1、运转方式分为自动、手动检修两种控制方式，自动控制是按早先编制的程序进行集中控制；手动控制是当监控管理计算机和控制PLC所有瘫痪时，在主要保护由继电器的达成状况下的紧迫开车方式。
检修是系统自动检测全控制过程，并可模拟起机，也可进行风机分功
能进行调试或风机测试。
2、通风机可设一台集中操作台，可实现主机的启动、正常停止、紧迫停止等控制。
PLC自动运转故障时，不得影响通风机的手动运转。
操作台上两套通风机的手动运转系统应互相独立。
★、系统起车及泊车：
当风机集中操作台显示同意合闸信号时，发出启动联系信号，启动主电机。
主机停止有两种方式：
正常停止、紧迫停止。
正常停机：
发出停机指令后，自动切断主电机电源。
紧迫停机：
在风机集中操作台设紧迫停止按钮，发出停机指令后，立刻切断主电机电源。
★、和其余系统通信：
采纳可编程序控制器，对风机、风门等信号进行收集监测和控制。
经过RS485通信接口与风机参数测试仪、高低压配电柜的智能电力监测仪、电力监控单元等连结。
PLC配置以态网通信模板。
经过Ethernet/IP协议，与矿井待建的工业以太环网无缝连接，实现与矿井调动中心的上位监控计算机互通，监测、控制通风机，并支持远程
编程和远程诊疗。
★、系统与上司网络互联
系统采纳OPC协议经过一根网线与矿井综合自动化以太网络进
行数据通信，实现与全矿井整个工业以太网络中的数据共享和交互
（要有防病毒举措）。
系统所有信息上传，能在网上阅读查问系统运转状况及时数据、
历史数据图表等；同时能接受上司以太网络中受权终端（或某一监控
系统）传来的各样动作指令和保护调试指令并靠谱执行，实现远方操
作、接受解锁命令后能改正参数设定等。
当上司以太网络遥控无效（或与接口不连结）时，实现本系统安全运转及整定调试。
★、自动控制功能
由PC自动达成对通风机的起停控制及工况监测，并经过接口向上传递数据。
★、手动控制功能
依据实质需要也能够从自动控制方式切换得手动控制方式。
此方式下操作人员可在PC站的触摸屏上人工手动控制。
或许经过控制台的按钮进行操作，当切换风机时，在PC站人工操作。
★、遥控
将工作方式切转到遥控时，可在地面监控主机上控制系统中的各设施。
此时各分站仍处于自动状态，当保护信号动作时仍报警停机。
★、就地手动控制
工作方式打到就地地点时，可直接在开关柜上人工手动控制。
此方式主要用于设施检修时。
★、组网功能
该监控站经过以太网口直接挂接在全矿综合自动化系统网络上。
★、图形曲线显示
可及时显示各设施运转图。
并供给开放式的图形制作软件，用户可为所欲为描述各样动向图形、静态图形，同时支持多种图形格式
（Bmp、Jpg、Gif、Icon、Avi等等），图形画面拥有功能，能够很方便地切换其余画面显示。
可显示及时曲线，可显示年、月、日各时间段的历史曲线和详细数据表。
★、及时报警/报警记录
可显示现场单元目前的报警信息以及保存的报警记录。
4、系统的构成
本系统以工业控制计算机为中心，主要由信号测取装置和传感（变送）器、信号收集及变换装置、通信装置、供电装置、显示器等构成。
信号测取装置和传感（变送）器主要包含取压装置、电压及电流互感器、差压变送器、温度变送器、电量收集模块等。
信号收集及变换装置主要包含滤波环节和电压/电流变换。
通信装置主要包含10mbps/100mbps自适应网卡。
5、系统的工作原理
该系统以工业控制计算机为中心，配以各样外头设施构成，在软件的控制下，达成数据的收集、剖析等工作，以图表等多种形式显示在显示器上，并传输到指定地址。
各部分的工作过程简述以下。
★、电气参数的监测
电气参数指配套电机的电流、电压、功率、功率因数等。
采纳精度高、靠谱性好的电量收集模块未来自电压、电流互感器二次侧的电压、电流换成标准电信号，再送给计算机进行办理。
★、信号收集与变换
由变送器输出与各样被测信号成比率的电流量，低通滤波和电压
/电流变换后送到安装在工业控制计算机的数据收集模块，在软件的配合下达成将被测的模拟电压/电流量变换为数字量。
★、系统的通信
监测结果可经过网卡实现局域网或Internet上的数据公享。
★、系统的供电
由开关电源为各样变送器、传感器供给直流电源。
★、模拟量收集模块
系统的模拟量变换采纳西门子PLC专用的模拟量丈量模块。
该模块可宽泛应用于各样工业控制与丈量系统中。
它能丈量压力、温度、电量等变送器输出的4～20mA或0～10V信号。
模块外形图
输入信号
●、输入：
8路0～20mA电流及4路0～10V电压。
输入信号为直流或沟通（频次25～75Hz）。
●、信号办理：
16位A/D采样；采样速率:
3000次采样/S。
输出真有效值。
●、丈量周期：
每通道0.1秒，12通道循环丈量。
●、过载能力：
1.2倍量程可正确丈量；过载3倍量程输入1s不破坏。
●、隔绝：
信号输入与通信接口输出之间隔绝，隔绝电压1000VDC。
A/T、B/R、VCC、GND为输出端，与GND端共地；12路信号输入共地端
为AGND端子。
●、电流通道：
输入阻抗110Ω。
●、电压通道：
输入阻抗>100KΩ。
●、丈量精度：
电流、电压：
0.2级或更高。
●、工作环境：
工作温度：
-20℃～+70℃；储存温度：
-40℃～+85℃；
相对湿度：
5%～95%不结露。
●、安装方式：
导轨卡装。
7、气体温度的丈量与JWB系列温度变送器
因为气体的温度是气体流量计算中的一个参数，为了精准计算流量，系统中包含了对气体温度丈量的项目。
风机进口气体温度丈量使用JWB系列一体化温度变送器，JWB一体化温度变送器是一种接触式丈量温度的现场用仪表，与其相应的计算机收集丈量系统配套使用，可正确丈量风机进口处的气体的温度（使用围-200℃～1600℃）。
JWB一体化温度变送器是在装置式温度传感器的防水或隔爆接线
盒装入放大变送模块，与传感器连结形成一体化，输出标准4～20mA
DC（两线制）。
本系列产品参照国家公布的有关GB标准和JJG规程的有关容，同时
参照并切合IEC有关文件标准，并参照外国同类产品的长处进行优化
设计，使整个产品更为靠谱、精准，特别合适各样环境现场的温度测
量。
JWB系列温度变送器处形图
JWB系列温度变送器技术参数
●、输出：
二线制4～20mADC
●、供电：
24VDC（12V～36VDC）
●、精度：
A级0.2%B级0.5%
●、负载：
≥650Ω（24VDC）
●、输出保护：
最大23mA
●、量程：
-50℃～100℃
★、基本构造
●、基本构造：
传感器+（连结装置+接线盒+保护管）+变送模块
因为变送模块的工作温度为-20～75℃，ARJC经过适入选择变送器的冷端长度使温场到接线盒之间的传导和辐射温度降低，保护变送模块正常工作。
依照实质需求，选择50mm的冷端长度。
●、温度变送器的安装
系统气体温度变送器安装在风机的连结风筒顶端凑近蝶阀处，插入部分以不影响蝶阀的开启为宜。
在风机生产制造的过程中已标准化
了该项工作，保证了系统完满的物理构造。
●、进口气体温度的信号办理
风机工作的时候，矿井中抽出的气体温度直接作用于温度变送器后使温度变送器输出的4～20mA的电流信号，送到模拟量收集模块。
计算机捕捉到这个信号后可监测到目前气体的温度，获取计算风量时所需要的气温参数。
8、负压的收集与气体流量的计算
●、风机工作的时候，由引压环路中的负压作用于差压变送器后使
差压变送器输出的4～20mA的电流信号，此中静压送至模拟量变换模
块的0通道、全压送至1通道，气温变送器输出的电流信号送到2通道。
这三个信号经PLC作A/D办理后。
使用计算机的com1串口与CPU通信。
●、对原始信号的办理：
系统使用西门子的上位机软件WINCC编程，对所有收集到的信号进行换算与办理。
计算所获取的结果将在屏幕上显示及作其余更多处
理。
在系统的实质应用中，为达到系统拥有双机双备要求的目的，系
统共使用两块模拟量，每块模块有8个电流收集通道，服务于一台风
机，兼备振动信号的收集任务。
其通道与地址的分派以下：
通道分派表
0通道1通道2通道3通道4通道5通道6通
道7通道
地址9JY10QY10QW10ZD11XZD11YZD12X
ZD12Y保存
地址10JY20QY20QW20ZD21XZD21YZD22X
ZD22Y保存
表说明：
JY表示静压，QY表示全压，ZD表示振动。
后边的序号挨次是
风机编号、风机级数编号、方向。
9、电机的轴承温度的丈量
★、温度收集模块
●、温度收集模块可丈量：
8路三线制PT100（PT500，PT1000等）输入；
模块可宽泛应用于各样工业控制与丈量系统中。
它能丈量PT100，
PT500，PT1000。
控制模块挂在同一导轨上，便于CPU收集信号及计算
机编程。
●、功能与技术指标
1、温度信号输入：
8路独立的温度电压信号输入；对输入信号次序
进行放大与AD变换；
2、信号办理：
16位A/D采样；
3、丈量周期：
每通道0.15秒，数字滤波，8通道循环丈量。
4、隔绝：
信号输入与通信接口输出之间隔绝，隔绝电压1000VDC。
SLT、DATA+、DATA、-VCC、GND为输出端，与GND端共地；8路丈量信
号输入共地端为AGND端子。
5、丈量精度：
0.5级，温度分辨率0.1℃。
6、量程：
-50℃～300℃。
7、工作环境：
工作温度：
-20℃～70℃；相对湿度：
-5%～95%不结
露。
★、温度收集工作原理
对电机轴承温度的丈量使用电机中预埋的PT100热电阻与温度采
集模块配合实现。
因为风机距离控制柜较远（一般为40m左右），所以采纳三线制接
法。
此中IX-端为赔偿端，在PT100的电阻引出脚处短接，用以低消线
路电阻惹起的丈量偏差。
PT100的三条引线分别接于模块的信号输入正端、信号输入负端、模
拟地端。
电机温度的变化将惹起PT100阻值的变化，模块将丈量到的
PT100的阻值变化信号在部经过办理，输出目前PT100所处地点的实质
值，经过CPU办理后传输至计算机。
计算机将获取的数据办理并显示
出来。
通道分派表
0通道
1通道
2通道
3通道4
通道
地址5
WZ111
WZ112
WD111
WD112
WD113
地址6WZ121WZ122WD121WD122WD123
地址7WZ211WZ212WD211WD212WD213
地址8WZ221WZ222WD221WD222WD223
表说明：
WZ表示轴温，WD表示绕组温度，后边和序号挨次是风机编号、风机级数编号、项目序号。
10、电气参数的丈量
对风机电参数的丈量容包含电机运转时的供电电压、运转电流、有功功率三个主要参数。
系统的电参数收集模块采纳互感器变送输出到收集模块，变送器及丈量这些变送器标准输出信号的模入模块，可大大降低系统成本，方便现场布线，提升系统的靠谱性。
且便于计算机编程，使你轻松地建立自己的测控系统。
采纳电磁隔绝和光电隔绝技术，电压输入、电流输入及输出三方完好隔绝。
★、系统电参数的收集
在系统中，工作时所要收集的电压、电流信号直接来自风机配电屏上的电压与电流互感器。
★、来自风机配电屏的电压电流信号经丈量后送到CPU，经变换后与计算机连
接。
工作中由计算机发出读指令，相应地址的模块便将所收集到的原始数据送与
计算机。
计算机在获取原始数据后，依据相应的电压、电流变比，计算获取真切
的电压、电流与有功功率值并显示出来。
四、技术服务
依据业主供给的工艺流程要求及本规书的规定进行控制系统的设计，其
中包含系统设计，安装设计，软件开发及电缆清册，设施清单及说明书，样本
等。
技术培训
对业主供给技术培训和操作指导。
对业主技术人员供给培训地址、培训教材、培训设施及安排。
培训时间及人员两方磋商。
保证培训的技术人员能熟习整个控制系统的
设计、配置和组态，能够编制、改正控制系统程序。
培训资料
保证供给业主足足数目的设计安装、接线、调试、运转和保护所需要
的所有资料和文件。
（1）PLC用户手册
（2）DLP工控操作员站用户手册
（3）PLC组态图、输煤控制程序（软盘）及PLC软件使用说明
（4）PLC保护资料
（5）PLC安装指导
（6）PLC自诊疗说明
（7）编程器用户指导
（8）PLC编程指导手册
（9）PLC投运指导
（10）系统设计图
（11）安装设计图
（12）设施供货清单
（13）电缆清册
现场服务
负责指导所供控制系统的现场安装，全面负责控制系统的检测，受电，功能恢
复，调试直到投入运转。
派现场服务人员是本项目的主要设计负责人。
在现场的主要工作容：
（1）听从现场一致工作安排。
（2）指导现场施工单位技术人员对所供给的设施安装，及时解决有关技术问题，不切合要求的设施及时改换。
（3）负责整个控制系统的调试工作，包含查线受电，组态，程序改正，程序编制，直至系统投产稳固运转，业主查收合格为止。
（4）负责全系统所有传感器及与其余有关设施的接口投入，并保证安全靠谱稳固运转。
五、售后服务承诺
“竭诚服务、用户至上”是我企业售后服务工作主旨，在多年的售后服
务工作中我们不停总结经验，不停提升服务质量，不停增强工作力度，逐渐
形成了一套优良、完好的售后服务系统，解决了用户的后顾之忧，提升了产
质量量的可信度。
1、本厂设施抵达用户现场后，即派人共同用户开箱查验，并在现场指
导用户安装、调试及给用户有关操作人员进行操作培训，直到设施运转所有
正常为止。
2、如本厂设施在用户现场以生质量问题，本厂承诺在12小时派技术人
员赶赴用户现场办理。
3、成立用户服务档案，以便及时认识用户信息，辅助用户做好设施的
保障运转工作。
4、企业对出厂产品负责运输、安装、调试、维修等“一条龙”服务，
产质量量保修一年，终生服务。
5、保修期事后，产品零件故障或其余问题，企业五年以零件的成本价
销售给用户，并免费安装维修。
6、企业派人按期到用户进行走访，发现产质量量问题，企业立刻予以
解决，并随时与用户保持联系。
本企业保证以严肃仔细负责的态度，执行以上服务诺，请广大用户监察实行。
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