劉艷艷++趙瑞平++郭永慶

摘 要：在煤礦的生產(chǎn)過程中，煤礦主扇風(fēng)機(jī)起到了關(guān)鍵性的作用，是必不可少的一個(gè)設(shè)備環(huán)節(jié)，確保煤礦主扇風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行對于煤礦整體的穩(wěn)定性都有著非常重要的影響意義。在煤礦主扇風(fēng)機(jī)工作的過程中，通常情況下，必須確保24小時(shí)都有專門人員進(jìn)行負(fù)責(zé)，對設(shè)備的運(yùn)作情況加以及時(shí)詳細(xì)的了解?；诖?，為了提高生產(chǎn)效率，降低工人的工作量，增強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)的安全系數(shù)，有必要通過監(jiān)控軟件對主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測控制，因此對軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：礦井主扇風(fēng)機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP274.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（b）-0092-01

在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦主扇風(fēng)機(jī)的設(shè)置是確保工作安全穩(wěn)定開展的重要基礎(chǔ)。所以做好風(fēng)機(jī)的安全檢測工作，保證風(fēng)機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的一個(gè)工作環(huán)節(jié)。針對這一問題，設(shè)計(jì)合理的檢測控制系統(tǒng)是十分必要的，能夠有效的對風(fēng)機(jī)實(shí)施控制以及完成日常、歷史運(yùn)作的記錄工作。因此，應(yīng)當(dāng)選擇合理的控制方法來對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制[1～2]。

根據(jù)目前國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要有以下四種形式。

1 以人工為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

因?yàn)樵诓簧俚牡胤斤L(fēng)機(jī)是一直保持在工作狀態(tài)的，24小時(shí)都必須維持在正常運(yùn)行的情況狹隘，所以，針對風(fēng)機(jī)所設(shè)置的場所，需要安排專門的人員負(fù)責(zé)設(shè)備的操控工作，對風(fēng)機(jī)的運(yùn)作情況展開實(shí)時(shí)的掌握，確保故障問題發(fā)生的時(shí)候能夠在第一時(shí)間發(fā)掘并采取合理的措施予以解決。

通過以上這種方式，安排專門的負(fù)責(zé)人員進(jìn)行風(fēng)機(jī)的操控工作，會(huì)造成一定的人力浪費(fèi)，尤其是在夜間負(fù)責(zé)的工作人員，由于精力有限，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不能在第一時(shí)間精確判斷出故障問題所在的情況，從而生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性無法得到保障。不過在我國，因?yàn)檫@一工作方式所需要的成本投入較低，所以依舊得到較為普遍的存在。

2 以單片機(jī)為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

這一系統(tǒng)將單片機(jī)設(shè)定成控制核心，總體的組織框架見圖1。整個(gè)系統(tǒng)所選擇的是三層集散形式。由檢測元件（傳感器）對風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，經(jīng)各種變送器后，送入測控模塊進(jìn)行處理，完成風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、保護(hù)與控制，并通過RS485總線與中央管理計(jì)算機(jī)通訊，以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和管理。

這一系統(tǒng)在控制器的問題上，選擇了單片機(jī)，是具備一定的優(yōu)勢特征的。最直接的就是單片機(jī)本身的價(jià)格較低，所需要投入的資金費(fèi)用較少。并且采取了模塊形式的架構(gòu)組織方式，每一個(gè)臺(tái)風(fēng)機(jī)都配備了獨(dú)立的系統(tǒng)加以管理，因此，每一設(shè)備之間都是單獨(dú)運(yùn)行的，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，其他設(shè)備依然可以保持正常的工作狀態(tài)。不過這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)也存在一定的缺陷，RS485總線不能完成數(shù)據(jù)傳送的高效性，并且網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行的安全穩(wěn)定性得不到應(yīng)有的保障。因此，這一監(jiān)控系統(tǒng)在很多風(fēng)機(jī)一起運(yùn)行的情況下并沒有得到廣泛的應(yīng)用。

3 以工控機(jī)為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

這一組織形式的在安全可靠性能上較為突出。不過在實(shí)際的成產(chǎn)過程中，由于工控機(jī)通常不會(huì)放置在風(fēng)機(jī)的周圍附近，從而造成信號(hào)傳輸過程中所需要經(jīng)過的距離變大，從而使信號(hào)受到外界干擾，在實(shí)際測量的時(shí)候會(huì)有一定偏差，所以也沒有得到較廣泛的應(yīng)用。

4 以PLC（可編程邏輯控制器）為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

這一系統(tǒng)將可編程邏輯控制器設(shè)定成控制核心，PLC借助數(shù)字量模塊以及模擬量模塊來完成流程環(huán)節(jié)，針對信號(hào)實(shí)施辨別，并輸出相對應(yīng)的指令信息，從而完成對系統(tǒng)整體的控制。

由于PLC具有較高的可靠性和抗干擾性，同時(shí)采用了PLC支持的通訊方式來連接控制設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，這使系統(tǒng)的可靠性得到提高，因而是目前較為常見監(jiān)控方式。許多礦山設(shè)備已選用了PLC來代替比較重要的設(shè)備控制。PLC是當(dāng)前具有創(chuàng)新意義的控制設(shè)備，在這一設(shè)備系統(tǒng)中，借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)把多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，體現(xiàn)出性能較強(qiáng)、應(yīng)用靈活多變、安全穩(wěn)定性能較強(qiáng)、環(huán)境融入性能較強(qiáng)、程序編制簡略、操作簡單等優(yōu)勢特征。

5 結(jié)論

通過對四種系統(tǒng)控制方案的比較和選擇，本設(shè)計(jì)最終確定選用PLC做為CPU的檢測控制系統(tǒng)。借助對系統(tǒng)信號(hào)的搜集這一渠道完成對風(fēng)機(jī)設(shè)備的有效控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 張永艷.煤礦主扇風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)[J].電氣技術(shù)與自動(dòng)化，2011，40（5）：139-141.

[2] 馬志軍.礦井風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012，8（12）：2898-2900.endprint