矿井主通风机在线监测系统原理及应用
2012-01-12 20:09:55   来源:www.simotd.com   评论:0 点击:

编者摘要:从传感器选型、通信方式、工控机监测界面等方面介绍了矿井主通风机在线监测系统在峻德煤矿的具体应用情况。实践表明,该系统运行稳定,降低了工人劳动强度,有效避免了主通风机意外停机事故的发生,提高了主通风机运转的安全性和可靠性。

(4)温度监测

系统采用关键位置预埋Pt100铂电阻的方法来监测主通风机电动机的温度。

(5)振动监测

通过振动传感器测量电动机轴承的振动值,将测量值送入采集模块,利用专业振动分析软件,实现对电动机轴承振动信号的实时采集、分析、报警、记录功能。振动传感器基于内部质量块受振动撞击以产生速度变化的原理。

1.2系统软件设计

系统软件应由振动分析软件、数据通信软件和组态软件组成。系统软件需要具备数据采集计算、分析、显示、报警、报表打印等功能,需具有主界面、报警界面、参数表界面、电力监测界面等,显示界面采用组态软件编制。振动软件采集分析的数据通过OPC数据通信软件与系统进行数据通信,采集部位的振动频率值在系统显示主界面实时更新显示。温度传感器的模拟信号需软件运算处理,设置报警门限值,在主界面实时更新显示并做成报表形式。系统软件读取电力监测数据后设置的报警门限值可在人机界面上操作,便于随时更改,并有开关量输出为声光报警。PLC数据包通过OPC数据通信软件与系统通信后,将系统风量、风峒内风压、风机风门到位状态、风门绞车启停情况、风机运转方向等数据和状态在主界面显示。组态画面需根据现场工况设计,数据显示醒目,操作简单。[3]

1.3系统抗干扰措施

可采用的抗干扰措施:采用电流输出型传感器或传感器输出信号经信号转换模块转换为电流信号;采用屏蔽电缆传输信号,以减弱电磁藕合干扰。[4]

2实例分析

3峻德煤矿采用中央、边界混合抽出式通风方法,现有4台FBCDZ-8-NO28型对旋主通风机。利用工控机和SIMATIC S7-300 PLC作为核心控制器对这4台主通风机进行在线监测,并可通过矿井地面环网接入到集控室,实现对主通风机的远程在线监测和主通风机房无人值守。

振动部分在线监测,选用新西兰Commtes公司生产的CCL-102型振动传感器、在线振动监测模块VbOnline和Commtest公司开发研究的Ascent数据库软件和Online Manager分析软件。在主通风机配套电动机的轴伸端轴承端盖上垂直安装一个振动传感器用于检测电动机运行过程中的跳动信号、在水平方向安装2个振动传感器用于检测电动机运行过程的摆动信号。振动传感器传回的信号经过MTL7787+型安全栅后,由在线振动监测模块VbOnline连接振动通道信号并通过以太网口连接到交换机,最终实现与工控机的通信。工控机上安装的Online Manager分析软件对振动信号进行分析后与Ascent数据库中同型号轴承的振动频谱进行比对,结果由组态王组态软件制作的监测系统软件调用,可实时显示并设置报警功能。如图2为峻德煤矿主通风机在线监测系统振动分析图谱,图中横坐标表示频率单位是HZ;纵坐标表示振动速度单位是mm/s,图谱中显示的为主通风机在743 RPM(转速)时,一级电机驱动端水平方向的振动速度为1.216mm/s RMS(有效值)。

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