一.1主通風(fēng)機(jī)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(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)和井下局部通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)均為本次新建控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用西門(mén)子PLC作為控制核心，并配備RJ45通訊接口。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和實(shí)際硬件配置條件，經(jīng)過(guò)分析，可以構(gòu)建自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
一.1.2系統(tǒng)概述
礦井通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)的必要配套設(shè)備，它對(duì)主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)其運(yùn)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(jì)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(jì)的主通風(fēng)機(jī)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(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常或帶病運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)給出可靠的報(bào)警信號(hào)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(duì)象
風(fēng)機(jī)在線系統(tǒng)主要監(jiān)控的對(duì)象為：通風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置（需要預(yù)留PLC通訊接口）、風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)、通風(fēng)機(jī)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(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)為三層架構(gòu)：信息層（后臺(tái)與觸摸屏），控制層（PLC），設(shè)備層（現(xiàn)場(chǎng)傳感器、智能監(jiān)控儀表、綜合保護(hù)裝置等）。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。
控制后臺(tái)
在控制箱上配置觸摸屏，就地顯示與控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)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(yǔ)言組態(tài)，適用于多種安裝環(huán)境。屏體鑲嵌于控制機(jī)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(jī)柜
系統(tǒng)配置西門(mén)子S7-300系列PLC作為控制核心，通過(guò)配置開(kāi)關(guān)量輸入模塊完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集；配置開(kāi)關(guān)量輸出模塊完成控制器對(duì)風(fēng)機(jī)的邏輯控制，通過(guò)配置模擬量輸入模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模擬量傳感器的值進(jìn)行采集，通過(guò)配置profibus/RS485通訊模塊，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)智能綜合保護(hù)裝置、智能電量采集模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元等的通訊。
控制機(jī)柜設(shè)計(jì)尺寸為800x600x2000mm，柜內(nèi)布局如圖所示。
一.1.5傳感設(shè)備
負(fù)壓傳感器
負(fù)壓傳感器用于檢測(cè)主扇風(fēng)機(jī)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(duì)量程進(jìn)行選擇。
主要技術(shù)參數(shù)：
1.4～20毫安，負(fù)載500歐姆；
2.電氣連接：4個(gè)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(chǔ)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(cè)主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)筒內(nèi)氣體壓力，以便計(jì)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(duì)量程進(jìn)行選擇。
主要技術(shù)參數(shù)：
a)4～20毫安，負(fù)載500歐姆；
b)電氣連接：4個(gè)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(chǔ)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(cè)量原理。主要用于連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井通風(fēng)總回風(fēng)巷、井下主要測(cè)風(fēng)站、扇風(fēng)機(jī)等處的風(fēng)速，是礦井通風(fēng)參數(shù)測(cè)量的重要儀表。具有紅外遙控調(diào)校功能和調(diào)校簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
主要技術(shù)指標(biāo)
1)測(cè)量范圍：0.3-15m/s
2)測(cè)量誤差：小于±0.3m/s
3)響應(yīng)時(shí)間：小于40s
4)顯示：三位LED就地顯示
5)輸出信號(hào)： 4-20mA
6)工作電壓：本安DC9V-21V
7)工作電流：≤70mA
8)信號(hào)傳輸距離：≤2km
震動(dòng)監(jiān)測(cè)儀及輔件
震動(dòng)監(jiān)測(cè)儀用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)風(fēng)筒的軸向震動(dòng)和徑向震動(dòng)幅度，選擇江陰中泰科技單位生產(chǎn)的ZT6305型振動(dòng)烈度監(jiān)控儀和配套速度傳感器選擇CD-6型。
主要技術(shù)參數(shù)：
1.靈敏度：20mV/mm/s±5%；
2.頻響：10～1000Hz；輸入阻抗：>100K