通風(fēng)子系統(tǒng)一.1主通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)

一.1.1系統(tǒng)現(xiàn)狀

通風(fēng)子系統(tǒng)包含主通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)和井下局部通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)均為本次新建控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用西門子PLC作為控制核心，并配備RJ45通訊接口。

根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境和實際硬件配置條件，經(jīng)過分析，可以構(gòu)建自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無人值守。

一.1.2系統(tǒng)概述

礦井通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)是風(fēng)機的必要配套設(shè)備，它對主通風(fēng)機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并對其運行中出現(xiàn)的各種情況做出迅速合理的處理，為煤礦礦井生產(chǎn)、經(jīng)濟合理通風(fēng)和火災(zāi)救災(zāi)通風(fēng)提供信息依據(jù)和有力措施保障。

本方案設(shè)計的主通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠提供豐富的數(shù)據(jù)、圖形、信息，讓用戶迅速了解風(fēng)機當(dāng)前的運行狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機運行狀態(tài)異?；驇Р∵\行時，系統(tǒng)給出可靠的報警信號以及相應(yīng)的邏輯控制；為操作人員提供技術(shù)參考，有力保障礦井，成倍提高煤礦的生產(chǎn)效率。

一.1.3系統(tǒng)監(jiān)控對象

風(fēng)機在線系統(tǒng)主要監(jiān)控的對象為：通風(fēng)機、驅(qū)動風(fēng)機的電機、電機的驅(qū)動裝置（需要預(yù)留PLC通訊接口）、風(fēng)機風(fēng)門、通風(fēng)機的配電設(shè)備以及配套管路等的狀態(tài)及參數(shù)。一.1.4系統(tǒng)組成

風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計為三層架構(gòu)：信息層（后臺與觸摸屏），控制層（PLC），設(shè)備層（現(xiàn)場傳感器、智能監(jiān)控儀表、綜合保護裝置等）。系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖所示。

通風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

控制后臺

在控制箱上配置觸摸屏，就地顯示與控制風(fēng)機的運行狀態(tài)及參數(shù)。觸摸屏為10寸顯示屏，TPC 1062KS觸摸屏支持包括中文在內(nèi)的32種語言組態(tài)，適用于多種安裝環(huán)境。屏體鑲嵌于控制機柜前端，安裝觸摸屏之前，需要根據(jù)屏體大小預(yù)留窗口。

控制機柜

系統(tǒng)配置西門子S7-300系列PLC作為控制核心，通過配置開關(guān)量輸入模塊完成對現(xiàn)場開關(guān)量信號的采集；配置開關(guān)量輸出模塊完成控制器對風(fēng)機的邏輯控制，通過配置模擬量輸入模塊對現(xiàn)場模擬量傳感器的值進行采集，通過配置profibus/RS485通訊模塊，實現(xiàn)與現(xiàn)場智能綜合保護裝置、智能電量采集模塊、電機驅(qū)動單元等的通訊。

控制機柜設(shè)計尺寸為800x600x2000mm，柜內(nèi)布局如圖所示。

控制柜外部正視圖

控制柜內(nèi)部正視圖

一.1.5傳感設(shè)備

負壓傳感器

負壓傳感器用于檢測主扇風(fēng)機風(fēng)筒內(nèi)氣體壓力，選用DPT系列壓力變送器，芬蘭HK儀表單位的DPT系列微差壓變送器體積小巧，性能非常穩(wěn)定，可跳線對量程進行選擇。

主要技術(shù)參數(shù)：

1.4～20毫安，負載500歐姆；

2.電氣連接：4個螺絲終端，1.5平方毫米；

3.線纜入口：M 16；

4.供電電壓：24VDC；

5.操作溫度：-10+50℃；

6.存儲溫度：-20+70℃；

7.外界濕度：0到95%RH。

差壓傳感器

差壓傳感器和取壓裝置配合使用，用于檢測主扇風(fēng)機風(fēng)筒內(nèi)氣體壓力，以便計算風(fēng)筒風(fēng)量，差壓傳感器選用DPT系列壓力變送器，芬蘭HK儀表單位的DPT系列微差壓變送器體積小巧，性能非常穩(wěn)定，可跳線對量程進行選擇。

主要技術(shù)參數(shù)：

a)4～20毫安，負載500歐姆；

b)電氣連接：4個螺絲終端，1.5平方毫米；

c)線纜入口：M 16；

d)供電電壓：24VDC；

e)操作溫度：-10+50℃；

f)存儲溫度：-20+70℃；

g)外界濕度：0到95%RH。

風(fēng)速傳感器

GFW15煤礦用風(fēng)量傳感器是采用超聲波測量原理。主要用于連續(xù)監(jiān)測礦井通風(fēng)總回風(fēng)巷、井下主要測風(fēng)站、扇風(fēng)機等處的風(fēng)速，是礦井通風(fēng)參數(shù)測量的重要儀表。具有紅外遙控調(diào)校功能和調(diào)校簡單的特點。

主要技術(shù)指標(biāo)

1)測量范圍：0.3-15m/s

2)測量誤差：小于±0.3m/s

3)響應(yīng)時間：小于40s

4)顯示：三位