主扇风机控制及在线监测系统要点.pdf
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1、唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 1 页 共 16 页 一、压风机在线监测及控制: 1、概述 压风机在线监测系统是依据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MT 421-2004的要求,结合煤矿安全生产的 实际情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构成前端数据采集和处理单元,以稳定、可靠、精确的方式将采 集数据传送给主控制计算机, 主控制计算机对采集数据进行分析计算 并显示存储, 从而对压风机的运行状态进行连续的在线监测,为压风 机的安全、高效运行提供科学依据。 风机
2、是矿井要害设备之一, 风机的实时运行数据需要纳入全矿井 自动化系统, 传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据,只要依赖 于计算机网络技术, 才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度 室, 并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。所以, 在线监测是实现全矿井自动化的必备设备。 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”为依据,应用工业计算机检 测技术和独特的专有研究成果对矿用大型压风机的运行状态进行连 续在线测量与处理, 以多种方式提供压风机运行状态的各种数据,保
3、障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试,并为多种功能扩充提 供方便的条件。 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 2 页 共 16 页 在线测量与处理的风机运行参数包括: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; 根据运行情况可实时输出各种特性曲线。数据传输 模式兼容满足国际标准的多种数交换形式, 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活便捷 的数据联网, 将风机的实时运行参数传输到矿总调度室,满足自动管 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备
4、 的运行状态, 改变了传统的设备管理方式,提高了通风设备的自动化 管理水平,有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行,为设备的管 理和维修提供了可靠的科学依据,深受用户欢迎。 本系统采用测控功能齐全,画面、报表丰富多彩,方便现场操作 人员使用和技术维护。 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 了风机运行的实时监控、风机停运报警、风机远程中心监控等功能。 系统采用多种数据远程传输模式,适合于各种煤矿通讯条件, 为煤矿 提供最及时、安全、可靠、便捷、经济、易维护的安全监控手段,实 现现场风机系统的无人值守在线监控。 11系统功能: 系统的主要功能有: 实时监测压风系统参数、 压风
5、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 通讯等,详述如下: 、实时监测压风系统入口静压、入口温度、风量。 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 3 页 共 16 页 、实时监测压风机性能参数:流量、全/ 静压、效率。 、实时监测压风机配用电机的电气参数:电流、电压、功率。 、实时监测轴承温度并在超限时报警。 、实时监测定子温度并在超限时报警。 、实时监测电机振动。 、数据实时显示、存储、查询、打印。 、报表自动生成、存储、查询、打印 、兼容多种国际计算机通讯协议(DDE 、OPC 、FTP )。 、局域网 IE浏览功能 、 Internet信
6、息发布与存贮功能 1 2、 技术指标 、工作电压: 220V10% 、环境温度: 1050 、环境湿度: 85% 、变送器精度: 0.5 级 13、系统特点: 、采用了先进的计算机技术,功能强大,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。 、采用模块化设计方案,系统抗干扰能力强,运行精度高,使 用维护方便。 、采用了先进的计算机技网络技术,实现了全矿数据共享。 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 4 页 共 16 页 、采用了多种抗干扰措施,因此系统的抗干扰能力强,可靠性 高,监测准确。 、流量监测措施独特、新颖,可靠性好、精度高。 、选用了可靠性好、精度高的
7、传感(变送)器。 、软件设计安全性高。 、操作简单快捷、维护方便。 、各功能模块用高性能的PLC进行控制,功能强大、可扩充性 好,系统抗干扰能力强,运行精度高,使用维护方便。 、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、运行方式分为自动、手动检修两种控制方式,自动控制是按 预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全部瘫痪时,在主要保护由继电器的完成情况下的紧急开车方式。
8、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、 紧急停止等控制。 PLC自动运行故障时, 不得影响通风机的手动运行。 操作台上两套通风机的手动运行系统应相互独立。 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 5 页 共 16 页 、系统起车及停车: 当风机集中操作台显示允许合闸信号时,发出启动联络信号, 启 动主电机。 主机停止有两种方式:正常停止、紧急停止。 正常停机:发出停机指令后,自动切断主电机电源。 紧急停机:在风机集中操作台设紧急停止按钮, 发出停机指令后, 立即切断主电机电源
9、。 、和其他系统通讯: 采用可编程序控制器, 对风机、风门等信号进行采集监测和控制。 通过 RS485 通讯接口与风机参数测试仪、高低压配电柜的智能电力 监测仪、电力监控单元等连接。PLC 配置以态网通讯模板。通过 Ethernet/IP 协议,与矿井待建的工业以太环网无缝衔接,实现与矿 井调度中心的上位监控计算机互通,监测、控制通风机,并支持远程 编程和远程诊断。 、 系统与上级网络互联 系统采用OPC 协议通过一根网线与矿井综合自动化以太网络进 行数据通讯,实现与全矿井整个工业以太网络中的数据共享和交互 (要有防病毒措施)。 系统全部信息上传,能在网上浏览查询系统运行状况实时数据、 历史数
10、据图表等; 同时能接受上级以太网络中授权终端(或某一监控 系统)传来的各种动作指令和保护调试指令并可靠执行,实现远方操 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 6 页 共 16 页 作、 接受解锁命令后能修改参数设定等。 当上级以太网络遥控失效 (或 与接口不连接)时,实现本系统安全运行及 整定调试。 、自动控制功能 由 PC自动完成对通风机的起停控制及工况监测,并通过接口向 上传送数据。 、手动控制功能 根据实际需要也可以从自动控制方式切换到手动控制方式。此方 式下操作人员可在PC站的触摸屏上人工手动控制。或者通过控制台 的按钮进行操作,当切换风机时,在PC站人工操作。 、遥控
11、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 设备。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 工作方式打到就地位置时, 可直接在开关柜上人工手动控制。此 方式主要用于设备检修时。 、组网功能 该监控站通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 可实时显示各设备运行图。 并提供开放式的图形制作软件,用户 可随心所欲描绘各种动态图形、静态图形,同时支持多种图形格式 (Bmp 、Jpg、Gif 、Icon 、Avi 等等) ,图形画面具有链接功能,可以 很方便地切换其它画面显示。可显示实时曲线,可显示年、月、日各 时间段的历史曲线和
12、具体数据表。 、实时报警 / 报警记录 可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录。 4、 系统的组成 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 7 页 共 16 页 本系统以工业控制计算机为核心,主要由信号测取装置和传感 (变送)器、信号采集及转换装置、通讯装置、供电装置、显示器等 组成。 信号测取装置和传感(变送)器主要包括取压装置、电压及电流 互感器、差压变送器、温度变送器、电量采集模块等。 信号采集及转换装置主要包括滤波环节和电压/ 电流变换。 通讯装置主要包括 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核心,配以各种外围设备
13、组成, 在软 件的控制下,完成数据的采集、分析等工作,以图表等多种形式显示 在显示器上,并传输到指定地点。各部分的工作过程简述如下。 、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。选用精 度高、可靠性好的电量采集模块将来自电压、电流互感器二次侧的电 压、电流换成标准电信号,再送给计算机进行处理。 、信号采集与转换 由变送器输出与各种被测信号成比例的电流量,低通滤波和电压 / 电流变换后送到安装在工业控制计算机内的数据采集模块,在软件 的配合下完成将被测的模拟电压/电流量转换为数字量。 、系统的通讯 监测结果可通过网卡实现局域网内或Internet上的数据公享。 、系统的供
14、电 唐山东润自动化工程技术有限公司风机在线监测系统 第 8 页 共 16 页 由开关电源为各种变送器、传感器提供直流电源。 、模拟量采集模块 系统的模拟量转换采用西门子PLC 专用的 模拟量测量模块。 该模 块可广泛应用于各种工业控制与测量系统中。它能测量压力、温度、 电量等变送器输出的 420mA 或010V信号。 模块外形图 输入信号 、 输入:8路020mA 电流及 4路010V 电压。输入信号为直流或交 流(频率 25 75Hz) 。 、信号处理: 16位A/D采样;采样速率 : 3000 次采样/S。输出真有 效值。 、 测量周期:每通道 0.1 秒,12通道循环测量。 、过载能力:
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