基于Modbus通讯的选煤厂瓦斯监控系统分析论文_纪洪准

(平顶山中选自控系统有限公司 河南平顶山 467002)

摘要:对于选煤厂来讲,需要应用良好方式来进行瓦斯智能化监控系统的设计,提高其应用的质量和水平,保障生产安全,避免安全事故的发生。因此,本文主要就选煤厂瓦斯监控系统的基本要求、结构设计的方法、设计的意义三个方面内容进行论述。

关键词:选煤厂;瓦斯;智能监控系统;基本要求;结构设计方法;意义

引言

长期以来,煤炭作为我国的基础能源和重要工业原料,有力的支撑着国民经济的发展,为国民经济建设做出了卓越的贡献。但是,选煤厂在应用中始终存在安全的问题。在瓦斯爆炸方面造成的危害特别巨大,对于职工的生命安全造成严重的威胁,同时也给选煤厂造成严重的经济损失。因此,我们需要对于网络信息技术、计算机技术、智能化技术等进行有效性的应用,构建专业化的瓦斯智能监控系统,对于存在高浓度的瓦斯进行实时监测和及时排放,保障选煤厂的生产安全,使其效益和价值获得实现。具体来讲,针对选煤厂瓦斯监控系统的基本要求、结构设计的方法、设计的意义问题进行研究和分析。

一、选煤厂瓦斯监控系统的基本要求

(一)需要严格的依照国家相关规范

选煤厂瓦斯监控系统在设计应用时需要安全的符合国家有关方面规定,提高其应用的质量和水平。具体来讲,将传感器布置在走廊、煤仓、厂房等有瓦斯区域中,需要应用专业化的设备对于封闭空间中的瓦斯浓度进行实时监测,进行联动风机、断电设备的应用、全面降低瓦斯浓度、在必要时进行安全报警,有利于有关人员及时进行处理。对于高浓度的瓦斯进行排放,保障选煤厂的生产安全。

在进行瓦斯浓度监测设备安装时,需要对于土建工程、暖通的设备、应用的工艺等因素进行综合性考虑,有利于保障监测设备质量和状态的充分发挥,向有关管理部门及时进行高质量信号的传递。具体来讲,需要在通风口、具有高浓度、变化快的地方进行监测点的安装,提高监测的质量。

(二)在紧急状态下需要有针对性模式应用

需要在及时情况下进行必要措施的应用,保障选煤厂的安全。比如:对于高浓度瓦斯出现的地点需要进行及时断电,应用分段控制的方式来降低瓦斯浓度,保障选煤厂其它地点依然可以进行煤炭的生产,保障生产的质量和效率,实现选煤厂的价值[1]。

二、选煤厂瓦斯监控系统结构设计的方法

(一)监控系统的总体设计结构

选煤厂瓦斯监控系统结构设计以智能总线气体报警控制器为核心,多条总线分别通向各个分站,有利于实行各个分站之间的信息共享,即使某一个分站丢失也不影响其他分站工作。分站主要接收瓦斯传感器信号,并上传瓦斯信号。同时系统中还可增加I/O控制器,使得I/O分站对于系统中瓦斯参数通过对专业化监测设备的应用,将必要的信息数据向控制中心进行传送,然后控制中心通过对于断电模式、风机设备等进行有效性的应用,降低瓦斯浓度,保障选煤厂的安全。比如:可以对配电室和瓦斯控制分站进行紧凑性的设计,使得瓦斯智能监控系统与选煤厂的生产系统进行有效性连接,进行联锁控制模式的应用,提高控制的质量和水平[2]。总体结构如图一所示。

(二)瓦斯监控分站的结构设计

瓦斯监控分站通过对于专业化瓦斯数据信息采集设备应用,将瓦斯设备浓度转变为电流电压信号,并且向微处理器中进行有效性的传递,通过对于A/D模块的有效性应用,对于这些电流电压信号进行初步分析。如果显示的瓦斯浓度已经超过系统安全值,则需要立即进行断电处理、同时进行报警,并自动启动专业化设备和通风口进行良好的工作,快速对于高浓度的瓦斯进行排放,降低其危险的程度。除此之外,还可以将采集点检测的瓦斯浓度、检测的时间、检测的地点等数据信息向主站进行传送,主站对于这些数据信息进行研究和分析后应用专业化的人员和方式进行处理,降低瓦斯浓度。比如:专业化瓦斯处理设备、通风设备等[3]。

(三)通信接口的设计

系统主要是选用具有实践应用能力的总线模式和以太网通讯,提高瓦斯智能监控系统通信的能力。具体来讲,第一MODBUS总线通讯,智能总线气体报警控制器设置多条总线,分别连接不同的分站,同时还可以连接带有总线接口的瓦斯检测传感器。第二,在总线控制器上设有以太网通讯接口,方便和上位机连接,在上位机可以清楚看到各个监测点的瓦斯浓度和安全状况。同时还可以通过交换机与选煤厂PLC集控系统进行通讯,实现资源共享,信息互通,方便两个系统之间进行关联报警。如图二所示。

(四)传感器节点的设计

我们需要应用有效性的方式来进行瓦斯智能控制系统传感器的科学设计。具体来讲,选用KG9701型号的传感器、3V的额定传感器电压、50mA的额定电流,充分发挥出其应用的作用,对于瓦斯浓度参数进行有效性监测。应用JENNIC模块的通信单元和控制单元、3V额定电压、40mA额定电流、MODBUS的通信协议,有效将传感器的信号转变为数字类型的信号,全面性的增强系统中各个模块之间的兼容性,使得整个的选煤厂瓦斯监控系统进行有效性联动,提高信号传输的质量和水平[4]。

三、选煤厂瓦斯监控系统设计应用的意义

选煤厂瓦斯监控系统设计应用具有重要的意义。具体来讲,第一,通过对于PLC技术模式、高质量的网络信息技术、计算机技术、各种专业化设备的应用,全面性的提高了选煤厂瓦斯监控系统应用的质量和水平,保障了瓦斯浓度的安全,避免了意外情况的发生,造成严重的人员伤亡和财产损失。第二,提高了系统信号传输的速度。MODBUS的通信协议、KG9701型号的传感器等进行有效性的应用,使得信号收集、传输的速度明显提高,为快速化的进行高浓度瓦斯处理赢得了时间,提高了处理的质量和效率,保障了选煤厂的安全。第三,具有良好的信息共享性和实用性。通过对于专业化设备、尤其是通信设备的应用,有利于选煤厂依据自身需求进行瓦斯智能监控系统的科学配置和应用,实现管理中数据信息的共享,对于高浓度的瓦斯进行及时处理,保障了选煤厂的安全,实现良好的经济效益和社会价值[5]。

结论:对于PLC的选煤厂瓦斯智能监控系统进行分析,有利于我们应用网络信息技术、智能技术、专业化的设备部件等构建高质量的选煤厂瓦斯智能监控系统,对于瓦斯浓度进行实时监测,应用专业化的技术和人员对于其进行及时的排出,保障选煤厂的生产安全。

参考文献:

[1]冯凯.基于PLC的选煤厂瓦斯监控系统的研究[D].太原理工大学,2015.

[2]高峰.基于PLC的选煤厂瓦斯监控系统设计[J].煤炭技术,2015,02:256-257.

[3]范坤廷,李波.浅谈选煤厂瓦斯监控系统的设计[J].工矿自动化,2011,06:78-80.

[4]马亮.选煤厂瓦斯监控系统的设计浅析[J].山东煤炭科技,2012,03:163-164.

[5]刘国敏,徐方明,刘珏,戚菲.MB系列智能PLC监控系统可靠性分析与设计[J].水力发电,2014,03:59-62.

论文作者:纪洪准

论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/23

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