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1、精选优质文档-倾情为你奉上MCGS工控组态软件在主通风机监控系统中应用*郅富标(河南理工大学高等职业学院,河南焦作摘 要:介绍煤矿主通风机监控系统的构成以及MCGS工控组态软件在煤矿隔爆对旋轴流式主通风机监控系统中的应用情况,并对该工控组态软件的系统构成、监控功能及运行效果进行了分析。关键词:组态软件;主通风机;监控系统0 引言在煤矿生产系统中,主通风机是最重要的机电设备之一,担负着向井下输送新鲜空气、排出粉尘和污浊气流以及确保矿井生产安全的重任。对其运行状况进行监控,可全方位了解和判断设备运行状况,如发现缺陷,及时采取适当的措施,以保证煤矿生产的安全。在监控软件管理系统中,为了提供友好的人机
2、交互界面,方便地进行系统的监控和维护管理工作,应用MCGS工控组态软件开发了计算机监控的组态软件,以实现测量数据实时监测、实时报警、历史数据记录、统计报表管理等功能。1 系统监控要求1.1 系统监控对象系统监控对象为2台功率为320k W的隔爆对旋轴流主通风机,一用一备。风量52125m3/s,静压7492860Pa,24h不间断运行。1.2 系统设计要求可靠性。要求系统具备长期和稳定的工作能力,以保证各项监测数据的实时准确可靠,减少人为因素的影响,提供可靠的现场数据支持。实用性。要求系统提供友好的人机交互界面,操作和维护方便。集成性和可扩展性。要求系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植
3、性。能为用户提供良好的二次开发及与其他管理信息系统进行信息融合功能。1.3 系统监控部位要求主要工况参数包括:风压、风量、风机轴承温度、电机定子绕组温度、电压、电流、功率因数、功率和开关状态等。具体要求如下:数据采集和预处理。监控管理系统软件从底层设备控制系统采集数据,这些数据包括模拟变量、数字变量、报警量、I/O地址、对象属性等,将数据转换成数据库所需要的格式,据需求对数据库进行写操作。监控功能。监控软件中设置风机性能监测系统,实时监测风机负压、全压、流量、全压效率和轴功率等全部气动参数,以及电机轴承温度、风机轴承温度、风机机械振动等机械参数,完成风机综合性能测试。系统运行模拟图动态显示。为
4、使系统内的报警能更快被确定及能更容易分析系统的运行状况,系统通过组态软件提供模拟图动态显示,包括生产厂房的平面图及被控设备的系统示意图。操作员通过监控系统菜单的选择、文字指令或图像而得到不同系统的图形示意图或平面图。有关图形是动态显示,将压力、温度、流量、状态数据等在图形的正确位置中,不断以实时的数值及状态显示出来。操作界面。操作员在操作界面上可以以图形方式或表格方式显示各监控点数据。可完成统计报表的查询、打印,实现指定时间、指定设备对历史数据进行查询,并显示数据曲线,以及将操作信息、设备信息、系统运行数据、故障信息建立历史数据库,以便进行分析管理。2 系统组成2.1 监控系统结构概述根据监控
5、要求,本系统主要由监控层和设备控制层构成。监控层核心硬件为工控机,并预装M CGS工控组态软件。设备控制层包括PLC、变送器、传感器、测控仪表等硬件设备,完成对数据的采集。监控系统结构如图1所示。72010年6月第11卷第2期包头职业技术学院学报J OU RNAL OF BAOTOU VO C AT I ONAL&TEC HN ICAL CO LLEGEJ une.2010V o.l11.N o.2*收稿日期:2010-03-04作者简介:郅富标(1976-,男,汉族,河南巩义人,讲师,主要从事煤矿井下供电、矿山自动化的教学及研究。图1 监控系统结构结构图2.2 风机状态的检测电机机械振动参数
6、由安装在风机轴承上的速度传感器及变换器传送至PLC的模拟量模块。温度参数是由内置在电机上的PT100热电阻传感器、变送器和智能仪表、温度巡检仪构成的检测电路与PLC进行通信,上传至工控机。风压风量参数由相应的风速传感器传送给PLC 的模拟量模块进行处理。电气参数由安装在各开关柜内的智能仪表单元与PLC以通讯的方式进行信息传送,传送的电气参数有电压、电流、功率、功率因数、频率等多种参数。3 监控管理系统软件组态3.1 MCGS简介MCGS(M on itor and Contro lGenerated Syste m,通用监控系统是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件,它能够在M ic
7、roso ft平台上运行,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。其特点是具有简单灵活的可视化操作界面,实时性强,良好的并行处理性能,丰富、生动的多媒体画面,开放式结构,完善的安全机制,网络功能及报警功能等。3.2 组态工程基本结构软件组态部分完成监控系统与操作人员间的交互界面,是实现对整个系统的监视、控制、调度和管理的核心。其基本结构如图2 所示。图2 组态工程基本结构图3.3 监控功能描述本软件系统可实现以下主要功能:实时报表功能。完成统计报表的查询、打印,包括数据采样报表、抽样报表、告警异常报表、设
8、备操作日志报表等。实时反映设备运行状态,电流、电压、功率、电度的数据及开关的位置。实时曲线功能。对指定的各监控量进行巡回检测,包括反映实时运行状态的系统接线图、电流、电压、功率、功率因数、电度及开关状态等各种表格和曲线画面,方便地提供各个装置的实时监测曲线。历史数据列表功能。可实现指定时间、指定设备对历史数据进行查询,并显示数据曲线。将操作信息、设备信息、系统运行数据、故障信息建立历史数据库,方便进行分析管理。故障诊断功能。可实现工控机运行状态检测、通信系统诊断、远方可编程控制器诊断、智能仪表运行状态诊断等。能够尽早发现故障部位,及时采取措施,消除事故隐患。安全组态功能。系统安全组态允许生成和
9、编辑用户,组帐号,建立启动时的自动登录、定义用户名和口令等。4 监控系统运行效果分析应用MCGS工控组态软件的监控系统,针对煤矿系统的特点,集动画显示、(下转第25页8郅富标:M CG S工控组态软件在主通风机监控系统中应用 自由流动的机械损伤,同时,应经常检查变压器的油位、油色,有无渗漏,发现缺陷及时消除;变压器应定时大、小修,如在运行中发生异常情况时,需及时大修;定期检查分接开关,检验触头的紧固、灼伤、疤痕、转动灵活性及接触的定位;考虑将线检测系统用于最关键的变压器上,大型变压器在线监测系统(氢气、局部放电及绝缘在线监测能预先发现运行中变压器的异常状态,在线监测与专家系统结合起来对变压器绝
10、缘进行预测,把变压器的异常发现于萌芽之初。除此之外,每三年应对变压器线圈、套管以及避雷器进行介损的检测,并每年检验避雷器接地的可靠性,接地必须可靠,而引线应尽可能短,引线应符合规定,无断股现象,旱季应检测接地电阻,其值不应超过5 。坚持每年一度的预防试验,将不合格的避雷器更换,减少因雷击过电压损坏变压器。5 结束语对变压器的故障现象要具体情况具体分析,认真总结经验,严格控制变压器运行的各个参数,定期对变压器进行电气性能试验和预防性试验,认真遵行变压器的运行规程。对不同容量的变压器按不同规定进行保护,并严格校验保护装置,使保护装置迅速、准确、可靠动作,防止变压器故障的发生或尽量减小故障范围,从而
11、确保变压器安全合理地运行更好地为安全生产服务。参考文献:1董梁.变压器故障的诊断研究J.装备制造技术,2010,12(01:110-1172许宝峰.变压器的故障分析及处理J.承钢技术,2006,11(01:30-313张元,郭建.变压器故障诊断方法探讨J.山西电力,2010,15(02:20-224高卫东.变压器的日常维护及常见故障处理J.电子科学,2008,5(03:395周永华.常规变压器的故障及处理J.科技信息,2007,13(16:756金丽春.电力变压器的故障分析J.煤炭技术,2009,28(04:51-527刘静.变压器的故障分析及处理J.西北职教,2005,12(05:488康利
12、峰,张月光.变压器故障原因分析及预防措施J.内蒙古石油化工,2009,9(06:88-89(责任编辑 郭晓勇(上接第8页流程控制、数据采集、网络数据传输、工程报表、数据与曲线和实时显示等功能于一体,并能保存历史数据为系统分析使用。可以达到以下效果:煤矿主通风机是关键的设备,监控系统的建立为管理部门提供了实时动态信息,可有效地帮助值班人员及时了解设备的工作状态,实现生产过程的实时管理;通过比较当前和历史趋势数据和曲线,特别是结合设备安全运行的多参数模型,可以及早发现故障隐患;通过MCGS对系统生产过程中实时数据的历史积累,建立数据库,可以从中发现系统的运行规律,为设备的检修周期、部件的更换提供了
13、依据,便于管理人员的维护;系统安全功能的设置可以规范值班人员的操作行为,防止非操作人员的非法操作;利用远程通讯建立与厂级管理系统的联系,可进行多用户操作,实现了通风机的系统化管理。5 结语该控制系统经过一年多设计研究、室内调试试验,可以得出如下结论:以MCGS工控组态软件为核心的监控系统,实现了对煤矿主通风机设备的监控,并在实际使用过程中取得了良好效果,加强了职能部门对设备的监测,对风机实现了系统化管理,提高了主通风机运转的可靠性,保证了煤矿的通风安全。该系统可与中央水泵房监控系统、煤矿安全生产监控系统、矿井提升机控制系统等组成局域网,为信息化建设提供较好的建设平台。参考文献:1崔坚.西门子工业网络通信指南M.北京:机械工业出版社,2004.2甘永梅.现场总线技术及其应用M.北京:机械工业出版社,2001.3深入浅出西门子S7-200PLCS.西门子(中国有限公司自动化与驱动集团,2003.4M CGS参考手册S.北京昆仑通态自动化公司,20055M CGS用户指南S.北京昆仑通态自动化公司,2005.6袁秀英.组态控制技术M.北京:电子工业出版社,2007.(责任编辑 郭晓勇25王文恒:变压器故障分析及处理专心-专注-专业