基于组态软件的液压支架压力远程监测系统.pdf

第 4期 2 0 0 7年 8月 工矿 自 动化 I nd us t r y a n d M i ne Au t oma t i o n NO ． 4 Aug ．2 0 0 7 文 章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 0 7 0 4 0 0 5 1 0 2 基于组态软件的液压文架压力远程监测系统 路佳 ， 张树 齐 1 ． 沈 阳天安矿山机械科技有限公司， 辽宁 沈 阳 1 1 0 1 6 1 ； 2 ． 三一重型装备有限公司研究院， 辽宁 沈阳 1 1 0 0 2 7 摘要 文章提 出 了一种基 于组 态软 件的 液压 支架压 力远 程监 测 系统 ， 实现 了井 下液压 支架压 力的 实 时采 集与监 控 。该 系统 由嵌 入 式 中心 分站数 据采 集 系统 、 RS 4 8 5总线 、 上位 机 等 构成硬 件设 备 ， 采 用 工业 组 态软 件开发监控 系统软件， 实现 了液压 支架压力的参数记录、 实时监控 、 报警报表 、 事件查询、 趋势 曲线显示等功 能。该监测系统在提高支架运行可靠性 、 实现矿山 自动化等方面具有很好的应用前景。 关 键词 矿 井 ； 液 压 支架 ；支 架压 力 ； 监 测 系统 ；组 态软件 中图分 类号 T D 3 5 5 ． 4 1 文献标 识码 B 0引言 2 系统硬 件构 成 液压支架电液控制系统在国外的应用 已经超过 了 2 0年， 我国自 1 9 9 3年引进第一套系统以来 ， 已有 4 0套应用在我 国煤矿企业 。作为高产高效综采技 术的重要组成部分 ， 液压支架电液控制系统的广泛 应用是我国液压支架技术更新换代的必然趋势。本 文以抚顺老虎 台煤矿液压支架压 力监 测系统为对 象 ， 结 合组态软件组态王 6 ． 5 1 ， 介绍一种基于 组态王软件平台的液压支架压力远程监测系统。 1 系统 监测原 理 该系统 以嵌入式中心分站为井下控制 中心， 实 时接收现场信号 ， 并根据程序实现与上位机的通信 。 其中， 数据的采集通过 系统最底 层 的传感器实现 。 传感器安装于液压支架上 ， 实时采集 支架压力并将 其压力信号转换为 4 ～2 O mA 的标 准电流信号 ， 经 转换电路进行信号处理并转 化为标 准的 RS 4 8 5信 号 ， 通 过 RS 4 8 5总 线 实 现 与 嵌 入 式 中 心 分 站 的 通 信； 地面服务器 上位机 接 收来 自嵌 入式 中心分站 的数据， 并提供方便的人 机界 面， 简化控制手段 ， 实 时监 控 、 管理 现场情 况 ， 便于工 程人 员处 理现场 出现 的各种 情况 ， 及时解 决 现场 问题 。 收 稿 日期 2 0 0 7 0 4 0 4 作者简介 路佳 1 9 8 1 ， 2 0 0 3年毕业 于辽 宁工程技 术大学 电气系工业 自动化专业 ， 现在沈阳天安矿 山机 械科技有 限公司从事 电气设计 、 P L C程序设计等方面的工作。 1 系统 配置 该系统整体结构主要 由 3大部分组成 以嵌入 式 中心分站为主体的数据采集及预处理系统； 以工 业计算机为主的井上监测控制系统 ； 以及 以 RS 4 8 5 总线为主的数据通信系统。系统配置如图 1所示 。 图 1 系 统 配 置不 意 图 2 系统 配置 特点 数据采集 以现场总线为通道， 以嵌入式 中心分 站为主体 ， 以压力传感器与转换 电路为底层设备完 成 系统 数据 采集 。上位 机 采用 组 态 王 6 ． 5 1开 发 监 控 系统软件 ， 监控现场压力状况， 以实现实时控制和 动 态监 控 。 维普资讯 5 2 工矿 自动化 2 0 0 7年 8月 3 系统的扩展 对于一个庞大的集 团公司而言 ， 要实现 的功能 不仅仅是实现主控室 地 面服务器室 的监控功能， 而且要实现客户信息服务 的动态性、 实时性和交互 性即实现 I E客户端功能。I E客户端可以获得 与主控室 We b发布服务 器 同样 的显示信息 ， 其扩 展配 置如 图 2所 示 。 一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～⋯一 一⋯⋯⋯一⋯⋯． ．． ⋯⋯⋯⋯一．J 图 2 控制系统 的扩展配置示意图 3系统功能与软件实现 3 ． 1 系 统 功 能 1 运行方式 自动运行 和手动操作相结合 ， 实 现 自动压 力监 测 。 2 用户界面 系统提供友好界面和方便 易用 的控制 、 在线 帮助 。 3 实时监控 动态 自动监测现场压力 ， 动态显 示 压力状 况 。 4 报警功能 系统有 自动报警的功能， 并能记 录故障时间、 原因等信息 。 5 打印输 出 系统能定时或实时打 印故 障信 息 、 系统运行信息 、 操作员操作信息。 6 保 存数 据 系统 具 有 自动 保 存数 据 和 与其 它 应 用 程 序 交 换 数 据 的 功 能 ， 可 以 和 Mi c r o s o f t O f f i c e Ex c e l 、 Mi c r o s o f t Of f i c e Ac c e s s等交 换 数 据 。 使监测监控和信息管理有机地结合在一起 。 7 在线帮助 系统提供在线帮助信息 ， 操作员 遇 到 问题 能及 时得 到帮助 和指 导 。 3 ． 2组 态软 件 的组 态和 编程 上位机读取来 自嵌入式中心分站数据采集系统 监测到的设备运行状态 、 模拟量采样数据等信息， 根 据这些实时数据 ， 上位机在屏幕上动态显示现场设 备运行情况 ， 一旦发现故障报警信息 ， 系统即显示明 显的报警画面， 向嵌入式 中心分站数据采集系统发 出相应动作指令 ， 保存并记忆故障发生的时间、 方位 和原 因等原始数据 ， 还可根据客户需求保存历史数 据、 定时、 实时打印数据。 监测系统软件主要包括以下几个模块 1 监测界面模块 提供丰富的人机交互界面， 动态显示现场设备运行情况。 2 数据处理模块 主要完成压力计算、 变量报 警设定、 状态管理等 。 3 报警系统模块 当报警产生时 ， 系统 自动产 生相应报警信息 ， 提醒操作人员进行相应处理 ， 避免 事故的发生。 4 报表系统模块 系统提供实时数据报表和 历史数据报表 ， 可以与 Mi c r o s o f t Of f i c e E x c e l 交换 数据 ， 实现储运监控和信息管理 的有机结合。 5 趋势 曲线模块 提供数据 的趋势分析， 以趋 势 曲线走势方式动态显示数据变化情况 。 6 安全管理模块 系统采用不同类 型用户授 予不同权限的管理体系， 防止越权操作 。 4结语 现有综采 放 液压支架工作时的压力大多是靠 直接连在支架立柱 上的 自记仪观测 的， 工作人员必 须到工作面进行观测和采集数据。该液压支架压力 远程监测系统不仅解决 了现有压力观测不方便、 不 直接以及定期观测带来 的难 以及时了解液压支架当 前压力 、 及时处理现有状况的缺点 ， 而且可降低生产 成本 ， 减少煤矿事故发生的频率， 提高液压支架运行 的可靠性， 利于实现矿山 自动化。 参考文献 [ 1 ] 张 良． 液压支 架电液控 制系统 的应用现状 及发展趋 势[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 0 3 2 ． [ 2 ] 王国法 ， 朱军 ， 张 良， 等． 液压支架 电液控制系统 的 分析和展望 [ J ] ． 煤矿开采 ， 2 0 0 0 6 ． [ 3 ] 张福建 ， 朱兆霞 ， 严德 昆．基于组态王 6 ． 5的井下充填 实验 测控 系统 [ J ] ． 工 矿 自动化 ， 2 0 0 5 3 ． 维普资讯