罗海安
吉利百矿集团百色双田矿业有限公司 广西，百色 531501
摘要：为了对在线运行的通风机运转状况进行全面监控，基于PLC技术的通风机在线监控系统应运而生，它能够对风机的运行状态进行实时反馈，有效地保障通风机的持续稳定运行。本文主要就以PLC技术为基础的通风机在线监控系统的组成进行了介绍，同时分析了监控系统的运行原理和监控机制，旨在为相关领域的研究人员提供一定的参考和帮助。
关键词：PLC控制技术；通风机；在线监控系统；应用
1 引言
煤矿井下的生产过程会造成较多的有害物质及粉尘，必须配置通风设施以确保空气流动，在输送新鲜空气的同时排出有毒、有害气体。通风系统最关键的组件是主通风机，它是矿井安全生产和灾害防治的基础，必须24小时持续高负荷运转，业内称之为矿井生产中的“肺脏”，若通风机产生问题，煤矿的安全生产就会受到威胁。我国大部分煤矿依旧采取传统方法来管理通风系统，即定时巡检，按时检查和维修，采取这种办法不能有效地找出潜藏的隐患。基于此，提出一种借助于PLC技术的新型通风机在线监测技术，确保矿井生产安全，图一为主通风机在线监控系统示意图：
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图1主通风机在线监控系统示意图
2 PLC技术优点分析
PLC系统有很多鲜明的优点，首先非常易于编程，操作便捷，其所应用的编程语言有简明语句表语言、梯形图和逻辑图，且在线调整时间较短；其次，PLC经济性好，和其他继电器相比它具有很强的功能性，在通信网的配合下，可以达到分散和集中管控，应用性强。目前，PLC的产品已达到模块化、标准化和系列化，且具有配套完善的硬件设施，可随意进行选配及编程。另外PLC产品较之传统控制系统安全可靠，传统的继电控制系统选用中间继电器和时间继电器居多，触点接触不到位或氧化，会导致故障的产生。但是在PLC产品中则不存在这个风险，因为PLC产品中软件程序代替了继电器部件，只有少数的硬件设备(关系到输入输出)被保留，具有更好的可靠性。不仅如此，PLC还有很好的抗干扰性，即使是在有很强的电磁干扰作用下，也可以直接应用。
3 PLC控制技术通风机在线监控系统
主通风机在线监测系统是对主通风机工作状态进行在线监测与控制的设备，由监控上位机及软件系统、监控站、风机、电机运行参数传感器等组成，通过计算机网络技术，实现风机运行的实时监控、风机停运报警、风机及风门远程中心监控等功能，可为矿井提供最及时、安全、可靠、便捷、经济、易维护的安全监控手段，实现主通风机的无人值守和在线监控。
4 系统设计
整个生产系统需要基于安全生产这一强大的基础，安排专门的人员对相关的设备进行管理，保证通风系统的稳定运行。纵观目前的实际管理形式，过度依赖于“人治”，存在着各种不足，如值班人员在巡检过程中未能及时发现固定螺丝的异常导致松动脱落，维护人员的维修监测不到位等，不仅影响设备的正常运行，而且无法对相关的通风设备进行有效监控，在通风系统出现故障时无法及时对其进行处理，导致通风系统出现问题，影响正常生产。而基于PLC技术基础上建立起的通风系统进行实时监督，对其中存在的故障进行预警并及时进行处理，提升整套通风系统的运行可靠性和安全性。
4.1系统整体设计
结合企业的实际生产状况以及实际情况，借助相关的信息传输设备及其平台，建立起三个不同层次的监控体系，即现场设备监控、中间信息传输以及后台处理。三个层次的设备相辅相成、有效配合，为通风设备的运行状况进行实时监控。
4.2PLC集成控制系统
4.2.1硬件系统设计
在企业现场，一般会准备两台及以上的通风机。为了保证生产过程的正常进行，一台通风机作为备用机，信息采集以及控制系统分别对应两个不同的专业模块。在DI模块的辅助下，系统能够对各个开关形式的变量信息进行有效收集，系统会对操作台的状态进行有效指示，控制风门的启动以及停止，也能够实现对电机启动和停止的有效控制。在AI模块的辅助下，整个系统能够对各种类型的模拟信号进行传导，对应用范围内的标准形式的信号进行运用。借助CP340技术，系统能够提供相对标准的接口，借助通信的形式来对现场的设备信息进行有效采集。
4.2.2软件设计
在设计PLC控制器软件流程的过程中，应当对其稳定性能、拓展性能及调试性加以考虑，运用模块化设计，其中涵盖了多种程序，如电力通信程序、模拟数据程序等。初始化系统，再根据先后次序来扫描模块，收集相关信息，并将信息交由专家处理，利用温度来找出其中可能存在的问题，如轴承受损等，运用供电参数来鉴别其中的问题，如电缆老化等。最终的鉴别结果将在操作页面显示，在出现异常的情况下能够进行自我保护，防止产生事故及损失。将预留程序的接口中断，能够实施迅速反风操作，以确保井下的送风顺利。
4.2.3通信系统设计
整个监控系统主要涵盖着两种类型的程序系统，分别是供电开关参数采集程序以及外界温度检测子程序，借助相关的协议内容，监控系统的波特率被设定为一个特定的数值。借助相对完善的信号收集及发送程序，系统能对数据进行整理和分析。与此同时，在系统设计的过程中，可以添加以太网通讯的模块，与R5模块相结合，实现与中心站的有效对接，更有利于提升控制的有效性以及集中性。
4.2.4地面中心站软件设计
ZSJK-PC在线监控系统被应用在地面中心站的软件中，其具有操作界面简洁明了和图标功能强大等优点，并可实现二次开发。借助于地面中心站软件，值班人员可以实时监控通风设备的运转情况，自动控制轮值切换风机运行，对实时温度、风压、风量和风速、气体的浓度及电机的电流、电压、频率等参数可实时在线监控，风机运行图形化显示，直观易懂，当出现异常时还能发出报警及显示，同时，监控信息和数据还可以自动生成报表，便于打印和存储、查询。
5 结语
文章中研究的监控系统集合了先进的传感器、变送器等装置，能够实现通风机和关联设备的实时监控。结合通风机的运行情况和井下作业的需求，设以PLC技术为依托的在线监控系统不仅具备强大的功能、灵活的配置，而且具有较强的扩展性，极易维护，可以对通风机进行连续监测，及时发现存在的问题及安全隐患，与一键启动及停止功能及迅速倒机反风相结合，从而使通风机的安全性能得以提升，使生产安全得以保障，降低了因为通风机问题导致的安全事故概率。
参考文献：
[1]周永杰.PLC技术在煤矿通风机在线监控系统中的应用[J].煤炭与化工，2018，41（08）：104-106.
[2]路志远.矿用通风机监控系统的优化改进设计[J].煤炭与化工,2019,42(08):89-91.
[3]曹晋峰.PLC控制技术在矿用通风机上的应用[J].机械管理开发,2019,34(06):217-219.