针对现有煤矿井下变电所自动化程度不高的情况,设计了一套在线监测监控系统。该系统以西门子S7—300PLC为控制核心,结合现场实际采用工业以太网通信,并用普通网卡代替工业以太网卡。系统能够实时监测井下变电所各设备的运行状态和各种参数,进一步提高了井下用电管理现代化、控制自动化的水平,实现了井下变电所的无人值守。
随着科学技术的迅猛发展,现在煤矿系统的自动化程度越来越高,很多地面变电所都实现了综合自动化控制,但煤矿井下变电所的供电系统比较复杂,环境也比较恶劣,各种高低压综合保护器的类型也不相同,而且变电所和配电点也比较多,加之距离较远,很难实现无人值守。在大多数情况下,配电开关掉电并不是由于供电电缆漏电或短路等故障引起,多是由于线路受到干扰而产生的误动作,由于井下值班人员的专业素质往往不是很高,所以现场很难做到及时送电,严重影响了煤矿安全生产。
另一方面,为了便于煤矿安全生产的科学管理,实时了解井下变电所各设备的运行状态,了解某路负载的电流、电压和功率等参数也非常重要。本文研究开发了一种基于PLC的煤矿井下变电所在线监测监控系统,经实际投入运行,取得了很好的效果。
系统设计
煤矿井下变电所供电服务对象为采煤、掘进、排水、通风等重要生产环节,供电负荷种类繁多,区域分布广,它的安全可靠运行是煤矿安全生产的重要保证。为了保证煤矿井下的安全供电,各种高低压防爆开关都装有带漏电、过压、过流和短路等保护功能的综合保护器,一般都具有通信单元,如提供US485接口。由于煤矿井下中央变电所和各配电点的综合保护器和配电开关较多,各配电点之间的距离又较远,要传输的数据量非常大,要是一个个把它们都串在RS485总线上,数据读取速度会非常慢,实时性较差,不能满足实际需求。所以本系统采用分路采集的方法,采用工业以太网通信,它的传输速度快,传输量大,实时性好。
某煤矿现有井下中央变电所、绞车房配电点等需要在线监测监控。其中中央变电所有2台BKD9—400型矿用隔爆型真空馈电开关,16台BGP9L—6A型矿用隔爆型高压真空配电装置,4台水泵,16台矿用隔爆型高压真空配电装置中有4台是水泵的电源柜,4台是水泵的起动柜。绞车房配电点有12台BGP9L—6A型矿用隔爆型高压真空配电装置。