風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案 Microsoft Word 文檔

1、太原煤氣化公司東河煤礦主通風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究報(bào)告二一一年十月十日1、概述通風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通風(fēng)機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進(jìn)行性能試驗(yàn)GB/T1236-2000和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法MT 421-2004的要求，結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)的實(shí)際情況而研制的新一代礦用主通風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它利用高性能PLC構(gòu)成前端數(shù)據(jù)采集和處理單元，以穩(wěn)定、可靠、精確的方式將采集數(shù)據(jù)傳送給主控制計(jì)算機(jī)，主控制計(jì)算機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算并顯示存儲(chǔ)，從而對(duì)通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，為通風(fēng)機(jī)的安全、高效運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。 風(fēng)機(jī)是礦井要害設(shè)備之一，風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)需要納入全礦井

2、自動(dòng)化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的設(shè)備無(wú)法與礦井自動(dòng)化系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，只要依賴(lài)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，才可以將風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)傳送給礦調(diào)度室，并將其運(yùn)行數(shù)據(jù)并入全礦井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)以供整體分析決策使用。所以，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)全礦井自動(dòng)化的必須設(shè)備。通風(fēng)機(jī)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是應(yīng)用于大型通風(fēng)機(jī)流量監(jiān)測(cè)方法的裝置；系統(tǒng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法”和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法”為依據(jù)，應(yīng)用工業(yè)計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)和獨(dú)特的專(zhuān)有研究成果對(duì)礦用大型通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)在線(xiàn)測(cè)量與處理，以多種方式提供通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各種數(shù)據(jù)，保障通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和方便通風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試，并為多種功能擴(kuò)充提供方便的條件。在線(xiàn)測(cè)量與

3、處理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括：風(fēng)量、負(fù)壓、靜壓、動(dòng)壓、全壓、風(fēng)速、瓦斯；風(fēng)機(jī)振幅；電機(jī)電壓、電流、功率因數(shù)、軸功率、轉(zhuǎn)速、軸承溫度、定子繞組溫度、電能損耗、正反轉(zhuǎn)、效率等；電源配電柜母線(xiàn)電壓、電流；根據(jù)運(yùn)行情況可實(shí)時(shí)輸出各種特性曲線(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸模式兼容滿(mǎn)足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的多種數(shù)交換形式， FTP、局域網(wǎng)IE數(shù)據(jù)服務(wù)與廣域網(wǎng)IE數(shù)據(jù)服務(wù)功能，可與全礦井自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活便捷的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，將風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)降V總調(diào)度室，滿(mǎn)足自動(dòng)管理的需求。通風(fēng)機(jī)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)掌握通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，改變了傳統(tǒng)的設(shè)備管理方式，提高了通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)化管理水平，有力地保證了通風(fēng)機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，為設(shè)備的管

4、理和維修提供了可靠的科學(xué)依據(jù)，深受用戶(hù)歡迎。 本系統(tǒng)采用測(cè)控功能齊全，畫(huà)面、報(bào)表豐富多彩，方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用和技術(shù)維護(hù)。煤礦風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)是工業(yè)級(jí)煤礦風(fēng)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。它實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控、風(fēng)機(jī)停運(yùn)報(bào)警、風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程中心監(jiān)控等功能。系統(tǒng)采用多種數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸模式，適合于各種煤礦通訊條件，為煤礦提供最及時(shí)、安全、可靠、便捷、經(jīng)濟(jì)、易維護(hù)的安全監(jiān)控手段，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的無(wú)人值守在線(xiàn)監(jiān)控。 2、基本參數(shù)：通風(fēng)機(jī)為防爆對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)，數(shù)量?jī)膳_(tái)，電壓AC660V,一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。每臺(tái)電機(jī)為功率2X1320KW的異步電機(jī)，3、功能及特點(diǎn)：為了保證系統(tǒng)的可靠及穩(wěn)定性，我們采用西門(mén)子公司S7-300

5、系列PLC，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，上位機(jī)采用雙機(jī)熱備的方式，當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，另外一臺(tái)自動(dòng)投入運(yùn)行，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的配置為：CPU：P4 3.0GHZ，內(nèi)存：1G，硬盤(pán)：320G，顯示器：22三星液晶高清晰度彩顯。31系統(tǒng)功能： 系統(tǒng)的主要功能有：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)、通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)、電機(jī)的電氣參數(shù)、軸承溫度、電機(jī)振動(dòng)、數(shù)據(jù)管理、報(bào)表管理、性能測(cè)試、遠(yuǎn)程通訊等，詳述如下： 3.1.1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)入口靜壓、入口溫度、風(fēng)量。 3.1.2、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)：流量、全/靜壓、效率。 3.1.3、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)配用電機(jī)的電氣參數(shù)：電流、電壓、功率。 3.1.4、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

6、軸承溫度并在超限時(shí)報(bào)警。 3.1.5、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定子溫度并在超限時(shí)報(bào)警。 3.1.6、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng)。 3.1.7、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、查詢(xún)、打印。 3.1.8、報(bào)表自動(dòng)生成、存儲(chǔ)、查詢(xún)、打印 3.1.9、兼容多種國(guó)際計(jì)算機(jī)通訊協(xié)議（DDE、OPC、FTP）。 3.1.10、局域網(wǎng)IE瀏覽功能 3.1.11、 Internet信息發(fā)布與存貯功能 32、 技術(shù)指標(biāo) 3.2.1、工作電壓：220V±10% 3.2.2、環(huán)境溫度：1050 3.2.3、環(huán)境濕度：85% 3.2.4、變送器精度：0.5級(jí) 33、系統(tǒng)特點(diǎn)： 3.3.1、采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，功能強(qiáng)大，智能化程度高；以圖形界面

7、顯示工作狀態(tài)，畫(huà)面豐富，直觀生動(dòng)。 3.3.2、采用模塊化設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行精度高，使用維護(hù)方便。 3.3.3、采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全礦數(shù)據(jù)共享。 3.3.4、采用了多種抗干擾措施，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確。 3.3.5、 流量監(jiān)測(cè)措施獨(dú)特、新穎，可靠性好、精度高。 3.3.6、選用了可靠性好、精度高的傳感（變送）器。 3.3.7、軟件設(shè)計(jì)安全性高。 3.3.8、操作簡(jiǎn)單快捷、維護(hù)方便。 3.3.9、各功能模塊用高性能的PLC進(jìn)行控制，功能強(qiáng)大、可擴(kuò)充性好，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行精度高，使用維護(hù)方便。 3.3.10、軟件以圖形界面的形式顯示工作狀

8、態(tài)，畫(huà)面豐富，直觀生動(dòng)，操作簡(jiǎn)單快捷、使用方便。 3.3.11、系統(tǒng)的輸入信號(hào)有：高低配電系統(tǒng)的參數(shù)及狀態(tài)；通風(fēng)機(jī)的開(kāi)停信號(hào)；電機(jī)的軸承溫度、電流等；風(fēng)門(mén)信號(hào)、負(fù)壓信號(hào)、風(fēng)速信號(hào)、瓦斯信號(hào)等，系統(tǒng)的輸出信號(hào)有：主電機(jī)的開(kāi)?？刂疲伙L(fēng)門(mén)控制。 3.3.12、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：1、運(yùn)行方式分為自動(dòng)、手動(dòng)檢修兩種控制方式，自動(dòng)控制是按預(yù)先編制的程序進(jìn)行集中控制；手動(dòng)控制是當(dāng)監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)和控制PLC全部癱瘓時(shí)，在主要保護(hù)由繼電器的完成情況下的緊急開(kāi)車(chē)方式。檢修是系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)全控制過(guò)程，并可模擬起機(jī)，也可進(jìn)行風(fēng)機(jī)分功能進(jìn)行調(diào)試或風(fēng)機(jī)測(cè)試。2、每臺(tái)通風(fēng)機(jī)配置一套變頻裝置。兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)可設(shè)一臺(tái)集中操作臺(tái)，可實(shí)

9、現(xiàn)主機(jī)的啟動(dòng)、正常停止、緊急停止等控制。PLC自動(dòng)運(yùn)行故障時(shí)，不得影響通風(fēng)機(jī)的手動(dòng)運(yùn)行。操作臺(tái)上兩套通風(fēng)機(jī)的手動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)相互獨(dú)立。3.3.13、系統(tǒng)起車(chē)及停車(chē)：當(dāng)風(fēng)機(jī)集中操作臺(tái)顯示允許合閘信號(hào)時(shí)，發(fā)出啟動(dòng)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，啟動(dòng)主電機(jī)。主機(jī)停止有兩種方式：正常停止、緊急停止。正常停機(jī)：發(fā)出停機(jī)指令后，自動(dòng)切斷主電機(jī)電源。緊急停機(jī)：在風(fēng)機(jī)集中操作臺(tái)設(shè)緊急停止按鈕，發(fā)出停機(jī)指令后，立即切斷主電機(jī)電源。3.3.14、和其他系統(tǒng)通訊：采用可編程序控制器，對(duì)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門(mén)等信號(hào)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)和控制。通過(guò)RS485通訊接口與風(fēng)機(jī)參數(shù)測(cè)試儀、高低壓配電柜的智能電力監(jiān)測(cè)儀、電力監(jiān)控單元等連接。PLC配置以態(tài)網(wǎng)通訊模板。通過(guò)

10、Ethernet/IP協(xié)議，與礦井待建的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)與礦井調(diào)度中心的上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)互通，監(jiān)測(cè)、控制通風(fēng)機(jī)，并支持遠(yuǎn)程編程和遠(yuǎn)程診斷。3.3.15、 系統(tǒng)與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)采用OPC協(xié)議通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)與礦井綜合自動(dòng)化以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)與全礦井整個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)共享和交互（要有防病毒措施）。系統(tǒng)全部信息上傳，能在網(wǎng)上瀏覽查詢(xún)系統(tǒng)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)圖表等；同時(shí)能接受上級(jí)以太網(wǎng)絡(luò)中授權(quán)終端（或某一監(jiān)控系統(tǒng)）傳來(lái)的各種動(dòng)作指令和保護(hù)調(diào)試指令并可靠執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作、接受解鎖命令后能修改參數(shù)設(shè)定等。當(dāng)上級(jí)以太網(wǎng)絡(luò)遙控失效（或與接口不連接）時(shí)，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)安全運(yùn)行及整定調(diào)試。

11、3.3.16、自動(dòng)控制功能 由PC自動(dòng)完成對(duì)通風(fēng)機(jī)的起停控制及工況監(jiān)測(cè)，并通過(guò)接口向上傳送數(shù)據(jù)。3.3.17、手動(dòng)控制功能 根據(jù)實(shí)際需要也可以從自動(dòng)控制方式切換到手動(dòng)控制方式。此方式下操作人員可在PC站的觸摸屏上人工手動(dòng)控制。或者通過(guò)控制臺(tái)的按鈕進(jìn)行操作，當(dāng)切換風(fēng)機(jī)時(shí)，在PC站人工操作。3.3.18、遙控將工作方式切轉(zhuǎn)到遙控時(shí)，可在地面監(jiān)控主機(jī)上控制系統(tǒng)中的各設(shè)備。此時(shí)各分站仍處于自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)保護(hù)信號(hào)動(dòng)作時(shí)仍報(bào)警停機(jī)。3.3.19、就地手動(dòng)控制工作方式打到就地位置時(shí)，可直接在開(kāi)關(guān)柜上人工手動(dòng)控制。此方式主要用于設(shè)備檢修時(shí)。3.3.20、組網(wǎng)功能該監(jiān)控站通過(guò)以太網(wǎng)口直接掛接在全礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)

12、絡(luò)上。3.3.21、計(jì)量/時(shí)間/運(yùn)行統(tǒng)計(jì) 圖形曲線(xiàn)顯示可實(shí)時(shí)顯示各設(shè)備運(yùn)行圖。并提供開(kāi)放式的圖形制作軟件，用戶(hù)可隨心所欲描繪各種動(dòng)態(tài)圖形、靜態(tài)圖形，同時(shí)支持多種圖形格式（Bmp、Jpg、Gif、Icon、Avi等等），圖形畫(huà)面具有鏈接功能，可以很方便地切換其它畫(huà)面顯示?？娠@示實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，可顯示年、月、日各時(shí)間段的歷史曲線(xiàn)和具體數(shù)據(jù)表。3.3.22、實(shí)時(shí)報(bào)警/報(bào)警記錄可顯示現(xiàn)場(chǎng)單元當(dāng)前的報(bào)警信息以及保存的報(bào)警記錄。4、 系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，主要由信號(hào)測(cè)取裝置和傳感（變送）器、信號(hào)采集及轉(zhuǎn)換裝置、通訊裝置、供電裝置、顯示器等組成。如圖一所示。(圖一) 信號(hào)測(cè)取裝置和傳感（變送）器

13、主要包括取壓裝置、電壓及電流互感器、差壓變送器、溫度變送器、電量采集模塊等。 信號(hào)采集及轉(zhuǎn)換裝置主要包括濾波環(huán)節(jié)和電壓/電流變換。 通訊裝置主要包括10mbps/100mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡。 供電裝置主要包括直流穩(wěn)壓電源。5、系統(tǒng)的工作原理 該系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，配以各種外圍設(shè)備組成，在軟件的控制下，完成數(shù)據(jù)的采集、分析等工作，以圖表等多種形式顯示在顯示器上，并傳輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。各部分的工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下。 5.1、電氣參數(shù)的監(jiān)測(cè) 電氣參數(shù)指配套電機(jī)的電流、電壓、功率、功率因數(shù)等。選用精度高、可靠性好的電量采集模塊將來(lái)自電壓、電流互感器二次側(cè)的電壓、電流換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，再送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

14、 5.2、氣體流量的監(jiān)測(cè) 在該系統(tǒng)中，氣體流量的監(jiān)測(cè)是依據(jù)氣體流經(jīng)變截面構(gòu)件時(shí)所形成的靜壓差計(jì)算獲得。如圖2所示，當(dāng)流體流經(jīng)變截面構(gòu)件時(shí)有：式中Qv為風(fēng)速，P2為靜壓，P1為全壓。當(dāng)流量足夠大時(shí)式中系數(shù)k值為常數(shù)。K的大小可通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同截面的面積求得，并聯(lián)合通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)校對(duì)。5.3、風(fēng)機(jī)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)選用優(yōu)質(zhì)的振動(dòng)變送器監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)烈度，再交由計(jì)算機(jī)處理。5.4、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換由變送器輸出與各種被測(cè)信號(hào)成比例的電流量，低通濾波和電壓/電流變換后送到安裝在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊，在軟件的配合下完成將被測(cè)的模擬電壓/電流量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。5.5、系統(tǒng)的通訊監(jiān)測(cè)結(jié)果可通過(guò)網(wǎng)卡

15、實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)或Internet上的數(shù)據(jù)公享。5.6、系統(tǒng)的供電由開(kāi)關(guān)電源為各種變送器、傳感器提供直流電源。6、氣體流量的監(jiān)測(cè)6.1、氣體流量計(jì)算的基本原理：系統(tǒng)對(duì)流量監(jiān)測(cè)的核心任務(wù)是監(jiān)測(cè)氣體在流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)截面積不同的斷面時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)壓力值。變截面靜壓測(cè)點(diǎn)選取在風(fēng)機(jī)連接風(fēng)筒的圓形斷面處與一級(jí)風(fēng)機(jī)的環(huán)形斷面處(內(nèi)有隔流腔)。在連接風(fēng)筒的圓形斷面處取靜壓P2，在一級(jí)風(fēng)機(jī)的環(huán)形斷面處取全壓P1。系統(tǒng)工作流程如圖三所示。系統(tǒng)使用4只微差壓變送器，分別將兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的4個(gè)斷面處的負(fù)壓力轉(zhuǎn)換為420mA的電流信號(hào)，送到模擬量轉(zhuǎn)換模塊中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)_信號(hào)通過(guò)485總線(xiàn)方式交與計(jì)算機(jī)處理。計(jì)算

16、機(jī)通過(guò)采集模擬量模塊送來(lái)的電流數(shù)據(jù)，換算得到對(duì)應(yīng)的靜/全壓值，進(jìn)而通過(guò)運(yùn)算得出氣體的流量值。6.2、負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的布置根據(jù)煤礦用主要通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能參數(shù)測(cè)定方法MT 4211996，中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部19961230批準(zhǔn)，1測(cè)點(diǎn)布置在一級(jí)風(fēng)機(jī)環(huán)形斷面測(cè)點(diǎn)分布見(jiàn)圖四a，測(cè)點(diǎn)布置在水平、垂直的兩條直徑與硐壁和芯筒外緣的交點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h處；P2測(cè)點(diǎn)布置在連接風(fēng)筒圓形斷面見(jiàn)圖1b，測(cè)點(diǎn)布置在水平、垂直的兩條直徑與硐壁的交點(diǎn)a、b、c、d處，見(jiàn)圖四b；6.3、系統(tǒng)負(fù)壓測(cè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與物理位置系統(tǒng)在工廠設(shè)計(jì)時(shí)是在風(fēng)機(jī)內(nèi)部的理論位置放置負(fù)壓引壓環(huán)，負(fù)壓引壓環(huán)是使用40mm的金屬管彎圓焊接制成，

17、并在理論位置上打孔，然后引通到相應(yīng)位置的風(fēng)機(jī)頂部，用以連接測(cè)量器件 ，工藝已標(biāo)準(zhǔn)化。系統(tǒng)的負(fù)壓P2與P1引壓環(huán)路在風(fēng)機(jī)實(shí)體上的物理位置如圖五。在本系統(tǒng)中為描述方便分別稱(chēng)為全壓P2與靜壓P1 （注：全壓的最終值并不是這里P1的測(cè)量結(jié)果）。6.4、微差壓變送器的基本技術(shù)指標(biāo)與使用方法在系統(tǒng)中，負(fù)壓的測(cè)量采用LLD-EX防爆型微差壓變送器，其性能與技術(shù)指標(biāo)如下：特 點(diǎn)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、激光調(diào)阻溫度補(bǔ)償，使用溫域?qū)挕⒎览擞侩妷汉蜆O性反相保護(hù)、抗干擾設(shè)計(jì)、靈敏度高，溫漂小主要技術(shù)參數(shù)、 輸出形式：420mADC、 供電電源：24VDC、準(zhǔn) 確 度：±0.25、介質(zhì)溫度：2085、環(huán)境溫度：106

18、0、 響應(yīng)時(shí)間：30mS、負(fù)載能力：600、過(guò)載壓力：2倍、 過(guò)程連接：M20X1.5外螺紋外形及尺寸接線(xiàn)（圖七）系統(tǒng)所使用的4只微差壓變送器分別位于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)4個(gè)引壓環(huán)路的頂部，使用非導(dǎo)體管箍與引壓管路相連。這樣的設(shè)計(jì)其一避免了使用長(zhǎng)距離管路將負(fù)壓引到室內(nèi)的作法管路中冬季容易積水堵塞的現(xiàn)象；其二使用非導(dǎo)體管箍可使差壓變送器與風(fēng)機(jī)機(jī)體作到電氣隔離，降低了電機(jī)工作時(shí)引入的電氣干擾，降低了測(cè)量誤差。在風(fēng)機(jī)工作時(shí)，微差壓變送器接受到來(lái)自引壓環(huán)內(nèi)的負(fù)壓，將此壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為420mA的電流信號(hào)，交與模擬量轉(zhuǎn)換模塊作A/D轉(zhuǎn)換及進(jìn)一步處理。6.5、模擬量采集模塊系統(tǒng)的模擬量轉(zhuǎn)換采用西門(mén)子PLC專(zhuān)用的 模擬量

19、測(cè)量模塊。該模塊可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制與測(cè)量系統(tǒng)中。它能測(cè)量壓力、溫度、電量等變送器輸出的420mA或010V信號(hào)。模塊外形圖輸入信號(hào)、 輸入：8路020mA電流及4路010V電壓。輸入信號(hào)為直流或交流（頻率 2575Hz）。、信號(hào)處理：16位A/D采樣；采樣速率: 3000次采樣/S。輸出真有效值。、 測(cè)量周期：每通道0.1秒，12通道循環(huán)測(cè)量。、過(guò)載能力：1.2倍量程可正確測(cè)量；過(guò)載 3倍量程輸入1s不損壞。、隔離：信號(hào)輸入與通訊接口輸出之間隔離，隔離電壓1000V DC。A/T、B/R、VCC、GND為輸出端，與GND端共地；12路信號(hào)輸入共地端為AGND端子。、電流通道：輸入阻抗 1

20、10。、電壓通道：輸入阻抗 > 100K。、測(cè)量精度：電流、電壓：0.2級(jí) 或更高。、工作環(huán)境：工作溫度：-20+70； 存儲(chǔ)溫度：-40+85； 相對(duì)濕度：5%95%不結(jié)露。、安裝方式：導(dǎo)軌卡裝 。7、氣體溫度的測(cè)量與JWB系列溫度變送器因?yàn)闅怏w的溫度是氣體流量計(jì)算中的一個(gè)參數(shù)，為了精確計(jì)算流量，系統(tǒng)中包含了對(duì)氣體溫度測(cè)量的項(xiàng)目。風(fēng)機(jī)入口氣體溫度測(cè)量使用JWB系列一體化溫度變送器，JWB一體化溫度變送器是一種接觸式測(cè)量溫度的現(xiàn)場(chǎng)用儀表，與其相應(yīng)的計(jì)算機(jī)采集測(cè)量系統(tǒng)配套使用，可準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)機(jī)入口處的氣體的溫度（使用范圍-200 1600）。JWB一體化溫度變送器是在裝配式溫度傳感器的防水或

21、隔爆接線(xiàn)盒內(nèi)裝入放大變送模塊，與傳感器連接形成一體化，輸出標(biāo)準(zhǔn)420mA DC（兩線(xiàn)制）。本系列產(chǎn)品參照國(guó)家頒布的相關(guān)GB標(biāo)準(zhǔn)和JJG規(guī)程的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)參照并符合IEC相關(guān)文件標(biāo)準(zhǔn)，并參考國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整個(gè)產(chǎn)品更加可靠、精確，非常適合各種環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)的溫度測(cè)量。JWB系列溫度變送器處形圖JWB系列溫度變送器技術(shù)參數(shù)、 輸出：二線(xiàn)制420mA DC、 供電： 24V DC （12V 36V DC）、精度： A級(jí)0.2% B級(jí)0.5%、負(fù)載： 650（24V DC）、輸出保護(hù)：最大23mA、量程：-50100、基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu)：傳感器+ （連接裝置+接線(xiàn)盒+保護(hù)管）+ 變送模塊

22、由于變送模塊的工作溫度為-20 75，ARJC通過(guò)適當(dāng)選擇變送器的冷端長(zhǎng)度使溫場(chǎng)到接線(xiàn)盒之間的傳導(dǎo)和輻射溫度降低，保護(hù)變送模塊正常工作。依據(jù)實(shí)際需求，選擇50mm的冷端長(zhǎng)度。、溫度變送器的安裝系統(tǒng)氣體溫度變送器安裝在風(fēng)機(jī)的連接風(fēng)筒頂端靠近蝶閥處，插入部分以不影響蝶閥的開(kāi)啟為宜。在風(fēng)機(jī)生產(chǎn)制造的過(guò)程中已標(biāo)準(zhǔn)化了該項(xiàng)工作，保證了系統(tǒng)完美的物理結(jié)構(gòu)。、入口氣體溫度的信號(hào)處理風(fēng)機(jī)工作的時(shí)候，礦井中抽出的氣體溫度直接作用于溫度變送器后使溫度變送器輸出的420mA的電流信號(hào)，送到模擬量采集模塊。計(jì)算機(jī)捕獲到這個(gè)信號(hào)后可監(jiān)測(cè)到當(dāng)前氣體的溫度，得到計(jì)算風(fēng)量時(shí)所需要的氣溫參數(shù)。詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)氣體流量的監(jiān)測(cè)一節(jié)相關(guān)內(nèi)

23、容。8、 負(fù)壓的采集與氣體流量的計(jì)算、風(fēng)機(jī)工作的時(shí)候，由引壓環(huán)路中的負(fù)壓作用于差壓變送器后使差壓變送器輸出的420mA的電流信號(hào)，其中靜壓送至模擬量轉(zhuǎn)換模塊的0通道、全壓送至1通道，氣溫變送器輸出的電流信號(hào)送到2通道。這三個(gè)信號(hào)經(jīng)PLC作A/D處理后。使用計(jì)算機(jī)的com1串口與CPU通訊。、對(duì)原始信號(hào)的處理：系統(tǒng)使用西門(mén)子的上位機(jī)軟件WINCC編程，對(duì)所有采集到的信號(hào)進(jìn)行換算與處理。計(jì)算所得到的結(jié)果將在屏幕上顯示及作其它更多處理，見(jiàn)后文在系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，為達(dá)到系統(tǒng)具有雙機(jī)雙備要求的目的，系統(tǒng)共使用兩塊模擬量，每塊模塊有8個(gè)電流采集通道，服務(wù)于一臺(tái)風(fēng)機(jī)，兼顧振動(dòng)信號(hào)的采集任務(wù)。其通道與地址的分

24、配如下：通道分配表0 通道 1 通道 2 通道 3 通道 4 通道 5 通道 6 通道 7 通道地址9 JY10 QY10 QW10 ZD11X ZD11Y ZD12X ZD12Y 保留地址10 JY20 QY20 QW20 ZD21X ZD21Y ZD22X ZD22Y 保留表說(shuō)明：JY表示靜壓，QY表示全壓，ZD表示振動(dòng)。后面的序號(hào)依次是風(fēng)機(jī)編號(hào)、風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)編號(hào)、方向。例ZD21Y表示2號(hào)風(fēng)機(jī)1 級(jí)風(fēng)機(jī)垂直振動(dòng)。9、 電機(jī)的軸承溫度、繞組溫度的測(cè)量9.1、電機(jī)繞組溫度、軸承溫度的感知元件為在電機(jī)出廠時(shí)預(yù)埋的PT100鉑熱電阻，并以三線(xiàn)制的方式引出風(fēng)機(jī)機(jī)體處接線(xiàn)盒內(nèi)，具體位置下圖所示。9.2、

25、每臺(tái)電機(jī)共有兩個(gè)軸承溫度測(cè)點(diǎn)與三個(gè)定子繞組溫度測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)均預(yù)埋有兩支PT100鉑熱電阻，其中一支為備用。兩臺(tái)風(fēng)機(jī)共4臺(tái)電機(jī)共有二十個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別使用4塊6路溫度測(cè)量模塊EDA9018與之連接，采集電機(jī)工作時(shí)的工作溫度。9.3、 PT100電阻介紹、概述：鉑熱電阻根據(jù)使用場(chǎng)合的不同與使用溫度的不同，按照繞制的骨加來(lái)區(qū)分，有云母、陶瓷、簿膜等元件。作為測(cè)溫元件，它具有良好的輸出性能，可作為顯示儀、記錄儀、調(diào)節(jié)儀以及其它”電腦”之類(lèi)儀表提供精確的輸入值。若配接一體化溫度變送器，可輸出420mA和010V等標(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)，使用更為方便。、結(jié)構(gòu)和原理裝配式熱電阻是由感溫元件、不銹鋼保護(hù)管、接線(xiàn)盒以

26、及各種用途的固定裝置組成。鎧裝式鉑熱電阻比裝配式鉑熱電阻直徑小、易彎曲、適宜安裝在裝配式無(wú)法安裝的場(chǎng)合，它的外保護(hù)管采用不銹鋼，內(nèi)充滿(mǎn)高密度氧化物質(zhì)絕緣體因此它具有很強(qiáng)的抗污染和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，能在環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)合使用。隔爆式鉑熱電阻通常用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體、蒸氣的場(chǎng)合，如使用普通鉑熱電阻極易引起環(huán)境氣體爆炸，因此在這種場(chǎng)合必須使用隔爆式的鉑熱電阻，隔爆鉑熱電阻，能適用在dBT16以及dCT16溫度組別區(qū)間內(nèi)具有爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)。鉑電阻是一種溫度傳感器，其工作原理：在溫度作用下，鉑熱電阻絲的電阻值隨之變化而變化，且電阻與溫度的關(guān)系即分度特性完全和IEC標(biāo)準(zhǔn)等同，因此P

27、T100主要用來(lái)測(cè)量-200+600的溫度。、主要技術(shù)指標(biāo)：鉑熱電阻在0時(shí)的電阻值稱(chēng)R（0）和100時(shí)的電阻值稱(chēng)R（100）以及R（100）/R（0）叫作比值W100。Pt100其含義為（0）時(shí)的名義電阻值為100，目前使用的一般都是這種鉑熱電阻。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PT100測(cè)量精度允許偏差如下：A級(jí)R（0）=100 ±0.06 ±(0.15+0.002t) B級(jí)R（0）=100 ±0.12 ±(0.30+0.005t) 比值W100=1.3850 A級(jí)±0.0000006 B級(jí)0.00012上式中”t”為實(shí)際溫度的絕對(duì)值9.4、溫度采集模塊、溫度

28、采集模塊可測(cè)量：8路三線(xiàn)制PT100(PT500，PT1000等)輸入；模塊可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制與測(cè)量系統(tǒng)中。它能測(cè)量PT100，PT500，PT1000?？刂颇K掛在同一導(dǎo)軌上，便于CPU采集信號(hào)及計(jì)算機(jī)編程。、功能與技術(shù)指標(biāo)1、溫度信號(hào)輸入： 8路獨(dú)立的溫度電壓信號(hào)輸入；對(duì)輸入信號(hào)順序進(jìn)行放大與AD轉(zhuǎn)換；2、 信號(hào)處理：16位A/D采樣；3、測(cè)量周期：每通道0.15秒，數(shù)字濾波，8通道循環(huán)測(cè)量。4、 隔離：信號(hào)輸入與通訊接口輸出之間隔離，隔離電壓1000V DC。SLT、DATA+、DATA-、VCC、GND為輸出端，與GND端共地；8路測(cè)量信號(hào)輸入共地端為AGND端子。5、 測(cè)量精度

29、： 0.5級(jí)，溫度分辨率0.1。6、 量程：-50300。7、工作環(huán)境：工作溫度：-2070； 相對(duì)濕度：-5%95%不結(jié)露。9.5、溫度采集工作原理對(duì)電機(jī)繞組及軸承溫度的測(cè)量使用電機(jī)中預(yù)埋的PT100熱電阻與溫度采集模塊配合實(shí)現(xiàn)。由于風(fēng)機(jī)距離控制柜較遠(yuǎn)（一般為40m左右），所以采用三線(xiàn)制接法。其中IX-端為補(bǔ)償端，在PT100的電阻引出腳處短接，用以低消線(xiàn)路電阻引起的測(cè)量誤差。PT100的三條引線(xiàn)分別接于模塊的信號(hào)輸入正端、信號(hào)輸入負(fù)端、模擬地端。電機(jī)溫度的變化將引起PT100阻值的變化，模塊將測(cè)量到的PT100的阻值變化信號(hào)在內(nèi)部經(jīng)過(guò)處理，輸出當(dāng)前PT100所處位置的實(shí)際值，通過(guò)CPU處理

30、后傳輸至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將獲取的數(shù)據(jù)處理并顯示出來(lái)。通道分配表0 通道 1 通道 2 通道 3 通道 4 通道地址5 WZ111 WZ112 WD111 WD112 WD113地址6 WZ121 WZ122 WD121 WD122 WD123地址7 WZ211 WZ212 WD211 WD212 WD213地址8 WZ221 WZ222 WD221 WD222 WD223表說(shuō)明：WZ表示軸溫，WD表示繞組溫度，后面和序號(hào)依次是風(fēng)機(jī)編號(hào)、風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)編號(hào)、項(xiàng)目序號(hào)。例：WZ121的含義為：1號(hào)風(fēng)機(jī)三級(jí)電機(jī)軸承1溫度。10、電氣參數(shù)的測(cè)量對(duì)風(fēng)機(jī)電參數(shù)的測(cè)量?jī)?nèi)容包括電機(jī)運(yùn)行時(shí)的供電電壓、運(yùn)行電流、有功功率

31、三個(gè)主要參數(shù)。根據(jù)用戶(hù)要求可擴(kuò)充顯示頻率、功率因數(shù)、無(wú)功功率等。系統(tǒng)的電參數(shù)采集模塊采用互感器變送輸出到采集模塊，變送器及測(cè)量這些變送器標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的模入模塊，可大大降低系統(tǒng)成本， 方便現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)，提高系統(tǒng)的可靠性。且便于計(jì)算機(jī)編程，使你輕松地構(gòu)建自己的測(cè)控系統(tǒng)。采用電磁隔離和光電隔離技術(shù)，電壓輸入、電流輸入及輸出三方完全隔離。10.1、系統(tǒng)電參數(shù)的采集在系統(tǒng)中，工作時(shí)所要采集的電壓、電流信號(hào)直接來(lái)自風(fēng)機(jī)配電屏上的電壓與電流互感器。由于每套風(fēng)機(jī)共有4臺(tái)電機(jī)，每塊模塊擔(dān)負(fù)1臺(tái)電機(jī)的電參數(shù)采集任務(wù)，10.2、來(lái)自風(fēng)機(jī)配電屏的電壓電流信號(hào)經(jīng)測(cè)量后送到CPU，經(jīng)轉(zhuǎn)換后與計(jì)算機(jī)連接。工作中由計(jì)算機(jī)發(fā)出讀指令，相應(yīng)地址的模塊便將所采集到的原始數(shù)據(jù)送與計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)在獲得原始數(shù)據(jù)后，根據(jù)相應(yīng)的電壓、電流變比，計(jì)算得到真實(shí)的電壓、電流與有功功率值并顯示出來(lái)。11