一、系统简介

        煤炭是我国重要的基础能源和原料，在国民经济中具有重要的战略地位。近年来，我国煤炭工业取得了长足发展，煤炭产量持续增长。主扇风机是煤矿通风设备的主要部分，主扇风机通风系统工作的好坏直接关系到煤矿的安全生产，井进工作人员的生命安全。对主扇机风机工作状况进行实时监控，就可以对主扇风机系统的故障隐患，不良反应等做到早发现、早预防、早处理，避免重大事故的发生。同时主扇风机又是煤矿主要设备中的耗能大户，其经济运行对煤矿的经济效益也具有重要意义。所以给予配套在线监测系统不仅可实现对主扇风机的在线监测和控制，及时掌握主通风机的运行参数和运行状态，为设备的管理和维护提供可靠的科学依据。

        本监控系统结合当前自动控制系统的先进技术和发展趋势以及我们在煤矿现场应用中的实际经验，在保证系统方案的完整性、先进性、合理性基础上，为用户提供优化的产品及服务。本装置在线测量与处理风机运行参数，包括：风机轴承温度、电机的轴承温度、定子绕组温度，超限状态下报警；监视风机入口静压，全压，入口温度（即井下排出气体温度），风速，流量；主扇电机输入电压、电流，同步电动机励磁电压，电流，功率和总功率；以及风机效率，风机振动等参数；在线显示风机运行特性曲线；监视风机润滑液压站工作情况；风机轴承润滑油油位变化；检测风门绞车开关门状况，实现了风机工作状态的在线监控。

二、系统组成

        本监控系统由1套SIEMENS PLC系统构成，由上位机监视部分和PLC过程自动化控制系统两部分组成。上位机由工程师（兼操作站）构成，自动化控制系统由西门子SIMATIC S7系列S7-300 CPU控制站构成，PLC站和上位机通过工业以太网连接。系统充分应用最新信号处理技术，通信技术落后，可靠的软件平台和软件设计技术，完成I/O处理，数据采集，参数控制、曲线、报表以及设备运行状态的监视及连锁保护等，通过工业以太网技术实现PLC与计算机的信息交换。

三、系统功能

        系统以PLC为核心，实时检测主扇电动机电源电压、电流、同步电动机励磁电压、电流；电机轴承前、后温度、风筒轴承温度、电机定子温度、空气温度；风机入口风压等各种模拟量。计算得出风速、排风量，空气密度、轴功率，风机效率等参数。

（1）上位机监控软件运行在Wimdows XP SP2通用操作系统下，界面友好，简洁明了，操作便捷，全鼠标操作。在屏幕上以各种图形和数字方式显示实时监测参数，并定时（秒级）记录各种监测数据，以便发生故障时能够通过历史曲线、报表查询，便于各种参数的观察和分析。

（2）监控系统实行分级管理，在未进行授权登陆时，只显示系统各监测参数情况，不能对系统操作。风机各种检测运行数据可以动态的实时曲线图形方式显示，并具有计算风机入口压力变化率，判断风机喘振报警功能，便于观察不同时间段各参数的变化趋势。

（3）风机各种监测数据的存储及查询；风压，风量，定子温度和轴承温度、电机功率、风机振动等监测参数定时存储在硬盘中，以便用户进行数据报表的按班或按月输出打印，也为管理部门（如通风科、调度室等）查看，分析和追溯有关数据提供方便，以利主扇风机的管理，系统可保存一至三年甚至更长时间的记录数据。

（4）监控系统实时显示系统的各种报警信息，并提供报警历史信息的查询；以多种形式对在线测量与处理的风机运行参数超限值报警；

a.在参数显示界面中报警参数单代数的判别式显示变化；

b.计算机播放声音报警。

c.蜂鸣器鸣叫警示；

d.数据库中记录存储；

（5）监控系统设有连锁停机与解锁转换开关，当打到连锁停机控制档时，监控系统参与主扇风机系统的控制，当满足停机条件时，监控系统通过中间继电器触点停止主扇风机运行；当打到解锁控制档时，在主扇风机运行情况下，监控系统对各主扇风机的任何保护只提供报警信号，不能对风机系统实施停机。

（6）根据风机性能测试结果显示风机性能曲线。

（7）检测风门开关位置，根据风门开，关是否到位，风机运行情况，判断风机喘振、短路风故障情况。

（8）监测数据的远程访问；监控系统网络采用的是工业以太网，可以通过光缆将风机运行数据上传至调度室并可通过调度室设置的风机监测系统服务器发布到局域网上，供全矿进行信息共享。

（9）可扩展功能

a.对于不同类型的主扇风机，可方便地增加和删减监测项目。

b.本系统可配套主扇风机变频器，与变频器通讯，在线监控变频器各种参数，节能效果显著。

四、系统特点

1.系统采用可编程控制器作为监控核心，抗干扰能力强、运行稳定可靠、具有扩展功能。

2.系统网络采用当今流行的工业以太网，数据传输率高，组网便捷。

3.良好的人机界面，操作简便，显示直观形象。

4.监控软件功能强大，或满足不同用户需求。

5.PLC模块可以带电热插拔更换，不停机维护。