礦井主扇風機遠程監測及故障診斷係統
創新論壇
作者：李朕 馬晨峰 嶽強
摘要本係統以西門子S7-200係列PLC作為控製核心，通過應用先進可靠的傳感器以及人機界麵觸摸屏和上位機的組態軟件，實現了對主扇風機的性能狀態參數、電機的電氣參數的實時監測，並采用PowerBuilder9.0係統開發軟件構建風機的故障診斷專家係統，實現對風機故障的全麵診斷，並提供準確的專家意見和維修方案。
關鍵詞 PLC 人機界麵故障診斷以太環網
中圖分類號：TD44 文獻標識碼：A
1 係統整體結構
礦井主扇風機遠程監測及故障診斷係統總體結構，采用三層集散式結構框架，以可編程序控製器PLC為控製核心，將傳感器采集到的風機各項參數經過處理，采用西門子以太網模塊將各數據與視頻信號同時通過千兆以太環網遠傳給上位監控機，同時現場采用人機界麵觸摸屏對主扇風機的各項參數實現現場實時顯示，同時可實現對主扇風機的現場控製和參數限值調定。
2 下位機數據采集及控製係統
2.1 數據采集係統
現場數據采集與處理係統以西門子可編程序控製器224XP型號PLC作為數據采集與處理的核心，需要進行檢測的項目有兩台主扇風機的性能參數、電機的電氣參數、軸承溫度、電機振動。係統對電機繞組及軸承溫度的測量使用電機中的PT100熱電阻與EDA9018溫度采集模塊配合實現，由於風機距離控製櫃較遠（一般為40m左右），所以采用三線製接法：鉑電阻一端接I+，另一端兩根線分別接到I-端和AGND。
2.2 人機界麵觸摸屏
人機界麵觸摸屏是主扇風機監測係統現場數據顯示和控製的麵板，根據本係統的設計要求和實際需要，分別對兩台主扇風機的數據監測實時畫麵、運行控製畫麵、和參數設置畫麵進行了開發，數據監測畫麵主要實現對兩台主扇風機各項檢測參數的現場實時顯示，方便工作人員在現場對風機的性能進行全麵、直觀的了解；運行控製畫麵可實現對風機的啟停控製和風門開關控製等；參數設置畫麵用於現場工作人員根據實際情況對風機各項參數的限值進行設置，保證對風機超限參數的準確報警。
3 上位機遠程監測及預警係統
係統在上位機采用組態軟件創建主扇風機的遠程監測動態畫麵，其根據風機的結構進行上位機組態虛擬結構繪圖，並創建相應的管道開機流動動畫，保證現場操作人員對風機運行狀態進行有效地區分，避免誤操作。風機遠程監測的主畫麵可實現對兩大主扇風機各項檢測參數以及運行狀態的實時顯示，同時並行設置視頻監控、數據查詢、曲線查詢、參數設置等多項功能，實現對風機的多角度綜合監測。
4 風機故障診斷專家係統