礦井局部通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、第4期2009年4月工礦自動(dòng)化Industry and Mine AutomationNo. 4Apr. 2009文章編號(hào):1671-251X (2009 04-0112-03礦井局部通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)郭慶凱(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)科研所, 江蘇徐州221008摘要:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 選用PL C 控制以及OPC , 運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控, , , 有效減少了井下局部通風(fēng)故障, 關(guān)鍵詞:; ; ; 遠(yuǎn)程控制; PL C ; O PC 中圖分類(lèi)號(hào)D76/724. 4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B0引言生產(chǎn)。因此, 根據(jù)韓溝煤礦的實(shí)際情況, 筆者設(shè)計(jì)了一套局部通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng), 以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各巷道的環(huán)境溫度、通風(fēng)量、風(fēng)速、瓦斯?jié)舛取⑼L(fēng)

2、機(jī)電壓、電流等參數(shù)和故障信息, 以及實(shí)時(shí)控制掘進(jìn)面通風(fēng)設(shè)備。1系統(tǒng)構(gòu)成陜西省韓溝煤礦井下的掘進(jìn)工作面多而分散,通風(fēng)安全事故時(shí)有發(fā)生, 但往往因無(wú)法第一時(shí)間了解情況而得不到及時(shí)的處理, 較嚴(yán)重地影響了正常收稿日期:2008-12-19作者簡(jiǎn)介:郭慶凱(1963- , 男, 工程師,1994年畢業(yè)于東南大學(xué)微機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè), 現(xiàn)在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)科研所主要從事煤礦安全、礦井物探方面的研究與開(kāi)發(fā)工作。E 2mail :guoqk2002163. com整個(gè)系統(tǒng)由地面集控中心、以太網(wǎng)交換機(jī)、隔爆型光端機(jī)、智能電磁啟動(dòng)器、各類(lèi)傳感器及局部通風(fēng)機(jī)等組成, 為三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 如圖1所示。打印機(jī)接口作為與控制板通信的

3、接口, 以8255芯片為控制核心, 實(shí)現(xiàn)待測(cè)LNB 的位置移動(dòng)和信號(hào)切換, 并采用LabV IEW 軟件編寫(xiě)控制板驅(qū)動(dòng)程序, 同時(shí)模擬返回的定位結(jié)束信號(hào)。試運(yùn)行結(jié)果表明, 該控制板解決了測(cè)試L NB 時(shí)的定位、信號(hào)切換問(wèn)題, 并能夠直觀地顯示產(chǎn)品的定位情況, 具有較強(qiáng)的實(shí)用性。參考文獻(xiàn):1魏源, 王志功, 李芹. S 波段雷達(dá)接收機(jī)前端低噪3. 3外連部分的測(cè)試由8255-2控制的4個(gè)接口J 1、J 2、J 3、J 4負(fù)責(zé)外連部分的連接。若要控制J 4外接的開(kāi)關(guān), 需檢測(cè)J 4的好壞。J 4由8255-1的PC 口高三位和8255-2的PC 口控制, 通?？捎觅x值的方法測(cè)試。首先用并口線將82

4、55控制板與電腦連接, 打開(kāi)第二片8255的片選, 復(fù)位并運(yùn)行; 然后選擇控制J 4的PC 口U8255-2(PC , 給并口輸入數(shù)據(jù)并運(yùn)行; 最后用萬(wàn)用表測(cè)J 4上的相應(yīng)管腳是否與輸入數(shù)據(jù)保持一致, 若一致, 說(shuō)明8255-2工作正常。接下來(lái)需要測(cè)試8255-1PC 口高三位的好壞, 先打開(kāi)第一片8255的片選, 復(fù)位并運(yùn)行; 然后選擇控制J 4的PC 口U8255-1(PC , 輸入并口數(shù)據(jù)并運(yùn)行; 最后用萬(wàn)用表測(cè)J 4上的相應(yīng)管腳是否與輸入數(shù)據(jù)保持一致, 若一致, 說(shuō)明8255-1PC 口高三位工作正常。由此可判定J 4模塊工作正常, 可外接其它開(kāi)關(guān), 其余3個(gè)接口的調(diào)試過(guò)程相類(lèi)似。4結(jié)

5、語(yǔ)聲放大器J.電子工程師,2008,34(2 :3538.2王良坤, 馬成炎, 葉甜春. 2. 4G CMOS 低噪聲放大器設(shè)計(jì)J.微電子學(xué),2008,38(2 :262266.3吳國(guó)增, 楊穎. 低噪聲放大器(L NB 的網(wǎng)絡(luò)匹配設(shè)計(jì)方法研究J.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2007,9(1 :6466.4楊樂(lè)平, 李海濤, 肖相生, 等. LabV IEW 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用M .北京:電子工業(yè)出版社,2001.5楊志, 李太福, 邵艷. 自動(dòng)化系統(tǒng)中的圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)J.儀器儀表學(xué)報(bào),2002,23(3 :3839.6張桐, 陳國(guó)順, 王正林. 精通LabV IEW 程序設(shè)計(jì)M .北京:電子工業(yè)出版社,

6、2008.本設(shè)計(jì)考慮到控制板的通用性, 采用計(jì)算機(jī)的 2009年第4期郭慶凱:礦井局部通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)113圖2硬件系統(tǒng)框圖WINCC 。, 客戶(hù)1, 保證了S7-200PL C 通信實(shí)現(xiàn)(1 下位機(jī)設(shè)置在Micro/WIN 的Et hernet Wizards 中設(shè)置S7-200以太網(wǎng)通信參數(shù)。首先進(jìn)行硬件的組態(tài),狀態(tài)參數(shù), 對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、顯示、打印、傳輸?shù)? 并根據(jù)分析結(jié)果控制通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行, 是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。其中上位機(jī)采用WINCC 實(shí)時(shí)顯示掘進(jìn)面瓦斯?jié)舛确植肌L(fēng)量、風(fēng)速等數(shù)據(jù)信息。以太網(wǎng)交換機(jī)、光纖分線盒、隔爆型光端機(jī)用于數(shù)據(jù)通信。智能電磁啟動(dòng)器即為智能通風(fēng)控制子站

7、, 由2套互為備用的PL C 組成, 用于采集掘進(jìn)面各傳感器數(shù)據(jù), 將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至地面集控中心, 并根據(jù)地面集控中心發(fā)來(lái)的指令控制各通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最前沿的終端設(shè)備, 包括各類(lèi)模擬量傳感器、開(kāi)關(guān)量傳感器及局部通風(fēng)機(jī)等, 用于監(jiān)測(cè)掘進(jìn)工作面的環(huán)境信息及各局部通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)并執(zhí)行控制指令。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與通信2. 1硬件設(shè)計(jì)修改CP243-1的參數(shù), 增加一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定MAC 地址、IP 地址以及子網(wǎng)掩碼, 然后將組態(tài)好的配置下載到PL C 中。設(shè)置完以太網(wǎng)通信向?qū)Ш? 需在STEP7中(即SERV ER 編寫(xiě)如下通信程序(LBD 語(yǔ)言 :LD SM0. 0CALLET H0_CT

8、RL :SBR1, V2030. 0,VW2031, V W2033(2 調(diào)試O PC 軟件此軟件調(diào)試步驟如圖3所示 。本系統(tǒng)選用S7-200系列PL C 。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中, 首先需要解決PLC 與WINCC 的通信硬件問(wèn)題。計(jì)算機(jī)端硬件:通信處理器CP1613和A PC 系列U PS 電源。PL C 端硬件:CPU224XP CN 、6GK7243-1EX00-0XE0型通信模塊CP243-1、CN6ES7221-1EF22-0XA0型數(shù)字量輸入模塊EM221和6ES7231-O HC22-0XA0型模擬量模塊EM231。通信硬件:光路連接模塊OSM , KT G5礦用本安型光端機(jī), GP 2

9、×2A 型工業(yè)以太網(wǎng)FC TP 標(biāo)準(zhǔn)電纜。硬件系統(tǒng)如圖2所示, 其中CP1613為工業(yè)以太網(wǎng)卡。2. 2WINCC 與S7-200PL C 通信本系統(tǒng)采用O PC 技術(shù)設(shè)置服務(wù)器實(shí)現(xiàn)PL C 與圖3OPC 軟件調(diào)試步驟示意圖(3 建立WINCC 通信與組態(tài)啟動(dòng)WINCC , 新建一個(gè)WINCC 項(xiàng)目“, 在變量管理器”中選擇添加通信驅(qū)動(dòng)程序(OPC. C HN ; 在OPC Group s (OPCHN Unit #1 協(xié)議中新建一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序連接并組態(tài)邏輯連接參數(shù); 在連接中加入外部變量(即過(guò)程變量 并設(shè)置變量, 也可直接第4期2009年4月工礦自動(dòng)化Industry and Min

10、e AutomationNo. 4Apr. 2009文章編號(hào):1671-251X (2009 04-0114-02基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的模擬屏顯示控制賈敏智, 孟浩, 楊春霞(太原理工大學(xué)信息工程學(xué)院自動(dòng)化, 摘要:為了使模擬屏實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù), 。該方法采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與VB 以驅(qū)動(dòng)模擬屏。, 。關(guān)鍵詞:; ; 組態(tài)王; VB :B0引言驅(qū)動(dòng)盒3。1. 2功能調(diào)度模擬屏由于能直觀地顯示電氣主接線及其運(yùn)行工況, 系統(tǒng)整體概念強(qiáng), 已經(jīng)成為生產(chǎn)調(diào)度指揮的重要設(shè)備1。很多大型工礦企業(yè)的電力調(diào)度中心普遍采用模擬屏實(shí)時(shí)顯示工況。模擬屏控制機(jī)作為局域網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn), 負(fù)責(zé)信號(hào)采集、數(shù)

11、據(jù)交換和通信管理2。在某工礦企業(yè)內(nèi)部電力調(diào)度改造工程中, 筆者采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)DD E , 將北京亞控公司出品的組態(tài)王與VB 3高級(jí)編程語(yǔ)言相結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)了模擬屏的顯示控制。1模擬屏的組成及功能1. 1組成(1 顯示器件:模擬屏采用通用的微電腦智能(1 信號(hào)量顯示功能:采用燈光元件顯示現(xiàn)場(chǎng)所有開(kāi)關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)字牌, 并采用光帶顯示模擬屏上所有接線的帶電狀態(tài)。(2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示功能:可顯示年、月、日和時(shí)、分、秒, 顯示時(shí)鐘與系統(tǒng)主時(shí)鐘同步。屏上有2個(gè)時(shí)、分、秒顯示時(shí)鐘, 分別用于顯示正常時(shí)間和事故發(fā)生時(shí)間。(3 事故功能:發(fā)生事故時(shí), 相應(yīng)的站名和故障顯示光字牌點(diǎn)亮并閃爍, 且有聲音

12、報(bào)警。同時(shí), 顯示故障發(fā)生時(shí)間的時(shí)、分、秒顯示時(shí)鐘自動(dòng)停止于事故發(fā)生時(shí)間, 并不斷閃爍, 若此時(shí)發(fā)生第二次事故, 則仍顯示第一次事故時(shí)間, 直到人工確認(rèn)后時(shí)鐘停閃, 并恢復(fù)正常時(shí)間顯示3。2模擬屏與組態(tài)王的通信2. 1模擬屏信號(hào)驅(qū)動(dòng)原理顯示屏, 顯示器件包括發(fā)光二極管、L ED 雙色二極管、日期顯示模塊、馬賽克工業(yè)模擬圖等幾類(lèi)。(2 通信與控制器件:包括總線控制器及遙信收稿日期:2008-12-17作者簡(jiǎn)介:賈敏智(1963- , 男, 山西代縣人, 副教授, 現(xiàn)主要從事計(jì)算機(jī)控制與智能控制方面的教學(xué)和研究工作。E 2mail :模擬屏的顯示信號(hào)驅(qū)動(dòng)由一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232串口控制。VB 驅(qū)動(dòng)程序在后臺(tái)運(yùn)行, 數(shù)據(jù)來(lái)源于同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的組態(tài)王。該計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)獲得安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳感器所采集前, 該系統(tǒng)正準(zhǔn)備在其它礦井推廣使用。參考文獻(xiàn):1胡學(xué)林. 可編程控制器教程M .北京:電子工業(yè)出版進(jìn)入OPC Group s (OPCHN U nit #1 中的OPC 條目管理器, 導(dǎo)入S7-200