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行业动态

上位机监控系统的应用

日期: 2021-09-27 17:20:03

        矿井提升机作为井下矿山生产的咽喉设备,其特定的工作环境决定了其控制设备工艺复杂性,高安全性和可靠性,从而使得电控设备的维护工作具有较高的难度

        目前市场上的上位监控系统主要在各大公司既有的软件基础上开发,软件主要有WINCC、力控、组态王、INTOUCH、SCREENWARE等,这些软件经过市场证明,都是成熟可靠的,为此本公司选用了基于西门子WINCC的上位监控系统来解决上述要求。
 
1  WINCC简介

        WINCC即windows control center。WINCC是一个功能强大的全面开放的监控系统,既可以用来完成小规模的简单的过程监控,也可以用来完成复杂的应用。其主要功能包括:
1.图形系统。用于组态画面的开发;
2.报警系统。用于报警信息的记录、存储、分类、分析、显示和报表,操作非常简便;
3.变量记录系统。用于对变量的存档接收、记录和压缩,用于曲线图表显示及进一步功能;
4.报表系统。生成各类用户需要的参数报表、生产报表等;
5.数据处理。对图像对象的动作使用VC或者VB进行编辑;
6.标准接口。通过ODBC和SQL访问用户组态和过程数据的SYBASE数据库,提供标准接口连接第三方设备;
7.用户管理。读不同的用户分配不同的授权以保证设备的正常运行;
此外,WINCC还提供多种可选软件包以满足用户的不同要求。
 
2  本单位提升机改造后上位监控系统概述
     提升机上位监控系统软件采用西门子公司WINCC软件,基于简体中文版WINDOWS专业版环境下运行。其功能包括:系统概貌图、安全回路图、报警画面、趋势图、信号系统状态图。
---提升系统动静态画面生成(如提升过程动态,显示速度动态曲线,电枢电流动态曲线,提升容器位置动态显示等)。
---PLC程序逻辑关系监视。
---井筒开关动作情况记忆及显示。
---故障自检显示、报警、能显示故障发生位置、时间、原因等,对系统重要参数如速度、电流、电压及运行状态进行实时监测,对重要的参数,如速度图可存盘并保留至少一个班次。
3  主要监控画面介绍
    3.1系统概貌画面
系统概貌画面是对提升系统的整体概况描述,显示了提升机运行的状态和设备构成。如图1-1所示。主要具有以下功能:
 
3.1.1画面的最上方是显示画面标题及日期及时间;
3.1.2组态了系统的结构图,包含一个示意滚筒、一个示意罐笼、一个示意井筒;
3.1.3组态了井筒开关,当罐笼上到位或下到位时,开关动作,同时画面上的所对应开关的指示灯的背景颜色改变;
3.1.4组态了罐笼运行方向、运行深度、目前所在的位置及罐笼将要到达的位置,如罐笼在井口,将要去井底,同时相应的文本显示框的背景颜色将变成绿色;
3.1.5组态了提升机工况及辅助设备的运行状态,以帮助提升司机正确的操作;
3.1.6画面的下方组态了I/O域,用于显示提升机系统运行的参数,如励磁电流、电枢电流、提升速度、操作给定;


3.1.7在画面的最下方组态了窗口按钮,是个画面之间相互切换;
3.2安全回路
安全回路画面实时监测了提升机控制中重要的保护环节,包括安全回路故障和轻故障。如图1-2。
通过文本框形式,当故障发生时指示相应的故障信号。并且根据文本框背景颜色的改变,准确的找到故障发生的位置,以帮助设备维护工程师迅速的排出故障。


3.3动态曲线
提升机运行过程中,有一些参数能够很大程度上反映系统的运行状态是否良好,并且在故障时能够极大地帮助维护工程师查明故障原因。故而,在上位监控系统中,将这些参数用图表的形式实时记录,并且归档存储。通过一定的方法,不但能够观察当前数据状态,而且可以查询历史数据。尤其对一些偶然发生的故障,当不能一直监视时,参数记录将极大地节省人工人力。如对于磁开关,当需要检修开关工作是否动作可靠时,由于判断可靠性不能只用一次动作情况做依据。
需要大量的实验获得数据来分析,这就要求人员持续在岗观察,费时又费力。而当采用参数记录的方式将磁开关信号记录时,这一切就变得相当的简便,只需将历史记录调出查看即可,不必一直在电脑前观察,更不必去井筒观察。
又比如当故障发生时,导致提升机停车时,若值班工程师当时不在现场,故障时电机参数,提升机状态不能及时获得,曲线记录画面只需调出相应时间的记录即可查阅所有参赛,便于排查故障。


3.4故障记录
故障记录类似于参数记录,两者的区别主要在于针对的对象不同,参数记录画面记录的是提升机运行过程中的运行参数,如电流、速度等;故障记录功能比参数记录的要强大和多样化,他们都具有归档的能力。故障报表通过不同的颜色显示来表明正在发生的故障,已消除的故障,和消除并确认的故障。

4  监控系统的使用
   任何上位监控系统研之初都应充分考虑使用的简便性,任何人员只需经现场简单培训即可操作监控系统。由于windows操作方式的广泛应用,大部分监控系统的操作界面都是窗口式,以适应大部分人的操作习惯。
5  结束语
    随着计算机技术的发展以及现代化矿山的大力发展,上位机监控系统在提升机系统中的使用要求也越来越高,越来越多样化。随着科技的进步尚未监控系统的自诊断能力提出越来越高的要求,同时系统的远程诊断能力也被越来越重视。
总之,上位监控系统除具有操作简单、控制方便、人机界面友好、通用性好、安装方便的特点,正渐渐朝着网络化和智能化的方向发展,其在矿井提升机系统中发挥的作用也越来越大,一个好的上位监控系统会节约大量的人力物力,提高设备运行效率,帮助安全可靠生产。