基于OPC和PLC的煤矿主扇风机在线监控系统的研究与设计.pdf

太原理工大学
硕士学位论文
基于OPC和PLC的煤矿主扇风机在线监控系统的研究与设计
姓名:赵涛
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:魏晋宏
20100501
太原理工大学硕士研究生学位论文
基于 OPC 和 PLC 的煤矿主扇风机在线监控系统的研究与设计
摘要
煤矿的主通风机是保护煤矿和井下工人安全的关键设备,矿井通风机
的安全、可靠、高效运行是进行煤矿生产工作的必要保证。然而由于煤矿
的主通风机处于长期连续的工作运行,所以在煤矿风机工作过程中就会产
生很多种故障隐患,这些故障隐患严重地威胁着整个矿井的生产与安全。
因此给风机系统安装一套具有实时报警故障隐患能够,并且以动画和实时
数据的形式直观显示风机工作状态的风机在线监控系统是非常有必要的。
风机在线监控系统能够使操作人员更为直观地了解风机当前的运行状
况,并通过观测风机系统相关参数历史数据来分析风机工作情况,预测风
机可能发生的故障隐患。监控系统的实时报警功能能够使风机操作人员及
时发现风机出现的故障并解决故障,确保风机可靠、稳定地运行。
本文针对当前煤矿通风系统的现状,以山西太原某煤矿主通风机系统
为实例,在 OPC(OLE for Process Control)通信协议和西门子 PLC S7-300
的基础上设计并研发了一套矿井通风机在线监测系统。
文中首先对风机在线监控系统的理论性内容做了详细的阐述,包括对
风机本身及风机结构阐述,另外还分析了控制系统的核心—PLC 特点以及
OPC 通信协议特点及其应用。而后本文给出了风机监控系统的硬件设计,
包括 PLC 的模块的选择、PLC 硬件组态和软件设计,而后从理论上分析了
风机运行的相关参数及其测量方法。文中最后建立了基于 OPC 的通信机制,
并给出部分代码,而后给出实时数据库和历史数据库的设计方法,在此基
I
太原理工大学硕士研究生学位论文
础上利用 VB 开发平台研发并设计了风机在线实时监控系统的上位机监控
管理平台。
本系统界面友好、功能全面,自投入运行后,效果良好,具有操作方
便、安全可靠的特点。

关键词:通风机,OPC,PLC,风机监控,VB















II
太原理工大学硕士研究生学位论文
STUDY AND DESIGN OF ON-LINE MONITORING AND
CONTROL SYSTEM FOR
MAIN FAN OF COAL MINES BASED ON OPC AND PLC
ABSTRACT
The main fan of coal mine is the key equipment ensuring the safety of coal
mines and underground coal miners. The fan works in a ventilation of safe,
reliable and efficient way to ensure production of that coal. However, due to
long-term continuous working of the fan, kinds of hidden failures and risks will
appear in the working course of coal mine fans, these failures and risks will lead
to serious threat to safety of coal mine production. Therefore, to install a on line
monitoring and control system of coal mines fan with real-time alerts and
displaying real-time data of the fan in the way of form or animation is necessary.
On line monitoring and control system of coal mines provides operators a
more intuitive understanding of current working of the fan. Monitoring
historical data of parameters of coal mines f