通風子系統一.1主通風機在線監控系統
一.1.1系統現狀
通風子系統包含主通風機在線監控系統和井下局部通風機在線監控系統。兩個系統均為本次新建控制系統，系統采用西門子PLC作為控制核心，并配備RJ45通訊接口。
根據現場的環境和實際硬件配置條件，經過分析，可以構建自動控制系統，實現無人值守。
一.1.2系統概述
礦井通風機在線監控系統是風機的必要配套設備，它對主通風機的運行狀態進行實時監測，并對其運行中出現的各種情況做出迅速合理的處理，為煤礦礦井生產、經濟合理通風和火災救災通風提供信息依據和有力措施保障。
本方案設計的主通風機在線監控系統能夠提供豐富的數據、圖形、信息，讓用戶迅速了解風機當前的運行狀態，當風機運行狀態異常或帶病運行時，系統給出可靠的報警信號以及相應的邏輯控制；為操作人員提供技術參考，有力保障礦井，成倍提高煤礦的生產效率。
一.1.3系統監控對象
風機在線系統主要監控的對象為：通風機、驅動風機的電機、電機的驅動裝置（需要預留PLC通訊接口）、風機風門、通風機的配電設備以及配套管路等的狀態及參數。
一.1.4系統組成
風機在線監控系統整體設計為三層架構：信息層（后臺與觸摸屏），控制層（PLC），設備層（現場傳感器、智能監控儀表、綜合保護裝置等）。系統拓撲結構如圖所示。
通風機在線監控系統拓撲結構
控制后臺
在控制箱上配置觸摸屏，就地顯示與控制風機的運行狀態及參數。觸摸屏為10寸顯示屏，TPC 1062KS觸摸屏支持包括中文在內的32種語言組態，適用于多種安裝環境。屏體鑲嵌于控制機柜前端，安裝觸摸屏之前，需要根據屏體大小預留窗口。
控制機柜
系統配置西門子S7-300系列PLC作為控制核心，通過配置開關量輸入模塊完成對現場開關量信號的采集；配置開關量輸出模塊完成控制器對風機的邏輯控制，通過配置模擬量輸入模塊對現場模擬量傳感器的值進行采集，通過配置profibus/RS485通訊模塊，實現與現場智能綜合保護裝置、智能電量采集模塊、電機驅動單元等的通訊。
控制機柜設計尺寸為800x600x2000mm，柜內布局如圖所示。
控制柜外部正視圖
控制柜內部正視圖
一.1.5傳感設備
負壓傳感器
負壓傳感器用于檢測主扇風機風筒內氣體壓力，選用DPT系列壓力變送器，芬蘭HK儀表單位的DPT系列微差壓變送器體積小巧，性能非常穩定，可跳線對量程進行選擇。
主要技術參數：
1.4～20毫安，負載500歐姆；
2.電氣連接：4個螺絲終端，1.5平方毫米；
3.線纜入口：M 16；
4.供電電壓：24VDC；
5.操作溫度：-10+50℃；
6.存儲溫度：-20+70℃；
7.外界濕度：0到95%RH。
差壓傳感器
差壓傳感器和取壓裝置配合使用，用于檢測主扇風機風筒內氣體壓力，以便計算風筒風量，差壓傳感器選用DPT系列壓力變送器，芬蘭HK儀表單位的DPT系列微差壓變送器體積小巧，性能非常穩定，可跳線對量程進行選擇。
主要技術參數：
a)4～20毫安，負載500歐姆；
b)電氣連接：4個螺絲終端，1.5平方毫米；
c)線纜入口：M 16；
d)供電電壓：24VDC；
e)操作溫度：-10+50℃；
f)存儲溫度：-20+70℃；
g)外界濕度：0到95%RH。
風速傳感器
GFW15煤礦用風量傳感器是采用超聲波測量原理。主要用于連續監測礦井通風總回風巷、井下主要測風站、扇風機等處的風速，是礦井通風參數測量的重要儀表。具有紅外遙控調校功能和調校簡單的特點。
主要技術指標
1)測量范圍：0.3-15m/s
2)測量誤差：小于±0.3m/s
3)響應時間：小于40s
4)顯示：三位<