小議煤樓無人值守控制系統(tǒng)的設計

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系統(tǒng)硬件設計

系統(tǒng)在煤樓配電柜安裝plc控制柜，plc控制柜內(nèi)部使用西門子300plc，2個數(shù)字量輸入模塊SM321（32點），2個數(shù)字量輸出模塊SM322(16點)，2個模擬量輸入SM331（8通道），主要用于振動篩數(shù)據(jù)的采集控制。就地控制箱內(nèi)部使用騰控科技的PROFIBUS-DPI/0模塊，1個SDP101和1個SDP100主要用于現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)量采集和設備控制。就地控制箱之間通過現(xiàn)場總線連接與plc控制柜通信。數(shù)據(jù)經(jīng)過PLC處理過之后通過就地控制箱再返回給現(xiàn)場的設備以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控。

系統(tǒng)軟件設計

1下位機PLC設計

煤樓集控系統(tǒng)采用西門子300系列plc，軟件的編程環(huán)境為STEP7V5.4。程序采用模塊式的編程，將相同設備編寫成相同的模塊，添加設備添加相應的模塊。這樣不僅提高了編程效率，同時提高了程序的使用率，提高了plc的響應時間，增加了可讀性。現(xiàn)場工程師在最高權限下通過上位機給PLC內(nèi)部設備編號上賦值，值必須唯一，因為這是設備在程序中進行區(qū)別的唯一標識。然后就可以通過上位機對設備之間的相互關系進行設置等。為了實現(xiàn)煤樓無人值守的自動化功能，并解決以往皮帶之間無閉鎖，設備之間無相互聯(lián)系等問題。本系統(tǒng)分岔處添加限位開關以實現(xiàn)對煤流的自動選擇。煤樓控制系統(tǒng)首先讀取限位開關數(shù)據(jù)，通過PLC內(nèi)部處理程序分析確定煤流方向，并確定自動啟動的關聯(lián)設備、設備啟動的前后順序、啟動的時間、和設備之間的閉鎖關系等。調(diào)度人員只需要根據(jù)實際需要選擇煤的最終流向，所有的操作將會在操作員的監(jiān)視之下自動切換、啟動、運行。

2上位機軟件IFIX設計

人機界面采用的是GE公司的IFIX組態(tài)軟件，使得操作員更熟練和方便的操作監(jiān)控各設備的運行狀況。IFIX上位機界面主要由系統(tǒng)概況圖、地面煤樓控制、故障記錄查詢、開停記錄查詢、操作記錄查詢、故障診斷、定制頁面，和參數(shù)設置組成。系統(tǒng)概況圖可以清楚的看到整個系統(tǒng)運行狀況，電壓、電流等等，還可以再出現(xiàn)故障后發(fā)生報警，以最為直接、方便的方式傳遞給操作員。同時，開發(fā)出來的視頻控件實現(xiàn)了在IFIX中對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控，視頻瀏覽如圖3所示。地面煤樓控制就是指對煤樓無人值守自動化控制系統(tǒng)進行遠程的自動化操控。操作記錄、故障記錄等都是記錄皮帶的運行情況。定制頁面是對現(xiàn)場設備進行前后閉鎖設置，將設備的前后順序等等做了處理。如圖4所示定制頁面，是對現(xiàn)場的一部分設備做了相應的設置。這個頁面只有礦上技術人員可以修改。操作人員無權操作。

結束語

煤樓無人值守自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在朝川礦正常運行一年，沒有出現(xiàn)任何問題。產(chǎn)量上去了，效益上去了，故障率降低了。礦上予以了高度的評價。（本文作者：王傳省、楊何、魯亮亮、蔡俊偉、湯建中、趙文陽 單位：徐州中礦大華洋通信設備有限公司、平頂山天安煤業(yè)股份有限公司朝川礦）