智能通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)控通信設(shè)置

【摘要】智能通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括安全登錄界面、風(fēng)機(jī)外觀界面、智能通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面、風(fēng)機(jī)報(bào)警顯示界面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面、運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄界面、報(bào)警記錄界面，用于對(duì)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警響應(yīng)和數(shù)據(jù)分析。通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信是在工控機(jī)和PLC之間建立一條Profibus（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）。硬件主要包括PLC、工控機(jī)、電纜和網(wǎng)卡等。監(jiān)控系統(tǒng)使用的是S7-300 PLC，工控機(jī)裝有Step7 5.2編程軟件對(duì)S7-300 PLC的參數(shù)設(shè)置。

【關(guān)鍵詞】智能通風(fēng)機(jī)；監(jiān)測(cè)；監(jiān)控通信；MCGS組態(tài)軟件

一、智能通風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.安全登錄界面

安全登錄界面對(duì)不同的操作、不同的人員規(guī)定不同的操作權(quán)限，使用者使用本系統(tǒng)之前必須得憑用戶(hù)名及密碼才能登錄，不具備操作權(quán)限的人員無(wú)法進(jìn)行操作，這樣提高系統(tǒng)安全性。

2.風(fēng)機(jī)外觀界面

在監(jiān)控系統(tǒng)中，添加了通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)外觀界面，這樣能讓工作人員更好的熟悉和使用通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，而且工作人員可以通過(guò)對(duì)監(jiān)控界面和外觀界面進(jìn)行相應(yīng)的比較，再根據(jù)監(jiān)控界面所顯示的信號(hào)，可以更好的了解通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況，當(dāng)通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，工作人員能夠快速的做出判斷和正確的處理。

3.通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面

智能通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面是監(jiān)控系統(tǒng)的主界面，如圖6.4所示，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并顯示通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)。通過(guò)通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面，工作人員可以直觀的看到通風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。

（1）風(fēng)機(jī)的工作模式

通風(fēng)機(jī)工作模式可分為兩種：風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)工作模式和變頻調(diào)速工作模式。在風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)工作模式中，主要是依靠風(fēng)門(mén)的打開(kāi)量來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小。而變頻調(diào)速工作模式則主要依靠電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在主界面中，通過(guò)變頻器的開(kāi)關(guān)來(lái)選擇工作模式，通常綠燈亮代表通風(fēng)機(jī)工作在變頻調(diào)速工作模式。

（2）運(yùn)行風(fēng)機(jī)顯示

通風(fēng)機(jī)具有1#和2#兩個(gè)風(fēng)機(jī)，一般情況下，只有一個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，而另一個(gè)風(fēng)機(jī)作為備用，通過(guò)風(fēng)機(jī)運(yùn)行指示燈可以知道那個(gè)風(fēng)機(jī)正在運(yùn)行。

（3）風(fēng)向顯示

通過(guò)主界面的箭頭指向標(biāo)，工作人員可以直觀的看出風(fēng)的流向，并且進(jìn)行正反風(fēng)操作。

（4）風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)

通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)包括啟動(dòng)、正常運(yùn)行和停機(jī)。通常用指示燈顯示出風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。例如：綠燈代表正在運(yùn)行，紅燈代表運(yùn)行停止。

（5）風(fēng)機(jī)主要參數(shù)

工作人員可以通過(guò)在主界面上顯示的通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)判斷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況。

4.風(fēng)機(jī)報(bào)警顯示界面

通過(guò)風(fēng)機(jī)報(bào)警顯示界面，工作人員能夠觀測(cè)到具體的報(bào)警信息，做出準(zhǔn)確的判斷并對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的處理。報(bào)警信息主要包括電機(jī)溫度，風(fēng)壓，風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)和控制柜等。有報(bào)警輸出時(shí)紅燈亮。

5.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面主要顯示通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括數(shù)值型數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)兩種。數(shù)據(jù)型數(shù)據(jù)主要包括風(fēng)機(jī)溫度、風(fēng)機(jī)電流、電壓、轉(zhuǎn)速、變頻器頻率等參數(shù)。開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)主要包括控制柜的控制開(kāi)關(guān)，風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)，電機(jī)啟動(dòng)等。通過(guò)這些數(shù)據(jù)工作人員可以分析當(dāng)前通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，即根據(jù)數(shù)據(jù)的變化，來(lái)判斷通風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)行。

6.運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄界面

運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄界面顯示通風(fēng)機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)值型數(shù)據(jù)的歷史記錄，通過(guò)數(shù)據(jù)記錄，工作人員能夠?qū)νL(fēng)機(jī)的某一具體參數(shù)進(jìn)行觀察，即在一段時(shí)間內(nèi)該參數(shù)變化值、變化范圍、判斷是否出現(xiàn)異常，這樣可以更好的判斷出風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及變化趨勢(shì)，可以避免風(fēng)機(jī)故障的發(fā)生。

7.報(bào)警信息記錄界面

報(bào)警記錄界面記錄了報(bào)警對(duì)象、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類(lèi)型等報(bào)警的具體信息，并設(shè)有打印和設(shè)置查詢(xún)范圍的功能，操作人員可以通過(guò)設(shè)置，查詢(xún)具體到某一天或某一小時(shí)等的報(bào)警記錄。報(bào)警記錄有助于操作人員分析報(bào)警特性，使風(fēng)機(jī)排出報(bào)警，避免故障的發(fā)生。

二、監(jiān)控系統(tǒng)的通信設(shè)置

MCGS組態(tài)軟件的通信也采用模塊化，將所需的驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)置成模塊化程序，當(dāng)使用時(shí)通過(guò)組態(tài)就可以很方便的與外部設(shè)備進(jìn)行通信。

Profibus（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）的建立主要包括對(duì)PLC的參數(shù)設(shè)置、COM S7配置、Set PG/PC Iterface配置和MCGS設(shè)備構(gòu)件設(shè)置四部分。下面就通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信做具體設(shè)置。

1.S7-300 PROFIBUS（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）的參數(shù)設(shè)置

首先將硬件連接好，把網(wǎng)卡安全插入計(jì)算機(jī)中，用電纜將PLC MPI口與網(wǎng)卡連接。在計(jì)算機(jī)的“控制面板”中找到“Set PG/PC interface”，選擇“CP5611（MPI）”方式，若網(wǎng)卡沒(méi)有出現(xiàn)在列表中，再點(diǎn)擊“Interfaces—Select”，來(lái)安裝網(wǎng)卡。若點(diǎn)擊“Diagnostics”按“test”，按“Read”可以檢測(cè)到總線(xiàn)上的PLC個(gè)數(shù)，在Bus Nodes框中顯示網(wǎng)卡及其PLC的MPI的地址，在開(kāi)始菜單或桌面上打開(kāi)“SIMATIC Manage”，彈出建立新工程的向?qū)?duì)話(huà)框，單擊“Next”，選擇當(dāng)前連接的PLC型號(hào)，和測(cè)試出來(lái)的PLC的MPI地址，再單擊“Next”。

在300 Station中雙擊“Hardware”，配置PLC硬件由于S7315-2DP有一個(gè)MPI口和一個(gè)ProfiBus-DP（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)-數(shù)據(jù)處理）口，用鼠標(biāo)選中DP項(xiàng)雙擊，點(diǎn)擊“Properties”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“New”新建Profibus網(wǎng)絡(luò)。

在Network Settings項(xiàng)目中選擇Profibus網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和行規(guī)，然后點(diǎn)擊ok退出Profibus網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，設(shè)置完成后把硬件組態(tài)下載到PLC中，退出“SIMATIC Manage”。

2.COM S7配置

（1）在開(kāi)始菜單中找到SIMATIC NET打開(kāi)“COML S7”應(yīng)用程序并對(duì)Profibu（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

需要注意的以下幾點(diǎn)：

1）“Name”：必須唯一；

2）“Remote Addr”：為PLC地址名必須唯一（對(duì)于S7300為Hardware中設(shè)置的Profibus地址；對(duì)于S7200，為EM277的撥碼地址）；

3）“Remote TSAP”：為四位16進(jìn)制數(shù)，相互之間以“.”隔開(kāi)。而第二位數(shù)字表示遠(yuǎn)程站點(diǎn)的類(lèi)型，第三位數(shù)字表示PLC的CPU的RACK號(hào)，第四位數(shù)字表示CPU的SLOT號(hào)。而S7300一般設(shè)置成01.02或者02.02。

（2）設(shè)置完成后點(diǎn)擊“Insert”插入。

（3）PLC添加完成后在File菜單中，選擇Generate Binary DB As生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)庫(kù)*.ldb文件。

3.Set PG/PC Iterface配置

進(jìn)入控制面板，選擇并打開(kāi)Set PG/PC Iterface，配置通訊卡PROFIBUS，訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)選擇“CP_L2_1——>CP5611（PROFIBUS）”，點(diǎn)擊Properties設(shè)置Properties屬性，在SAPI S7項(xiàng)中搜索并選擇COM S7配置中生成的*.ldb文件。

4.MCGS設(shè)備構(gòu)件的設(shè)置

（1）通信構(gòu)件的設(shè)備

在設(shè)備工具箱中將“ProfiBus-S7父設(shè)備”，“ProfiBus-S7子設(shè)備”從設(shè)備工具箱子設(shè)備目錄下裝載到選定設(shè)備窗口中，并將父設(shè)備和子設(shè)備添加到設(shè)備窗口中，按確定，若是多個(gè)PLC則添加多個(gè)子設(shè)備。

（2）設(shè)備屬性設(shè)置

在設(shè)備屬性設(shè)置對(duì)話(huà)框中對(duì)Profibus-S7子設(shè)備進(jìn)行屬性設(shè)置。

（3）內(nèi)部屬性的設(shè)置

點(diǎn)擊設(shè)備基本屬性頁(yè)內(nèi)的“設(shè)置設(shè)備的內(nèi)部屬性”，設(shè)置PLC的讀寫(xiě)通道，在進(jìn)行設(shè)備通道連接以后，把設(shè)備中的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫(kù)中指定數(shù)據(jù)對(duì)象。

通過(guò)以上設(shè)置，工控制計(jì)算機(jī)和PLC S7300之間就建立起一條PROFIBUS（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)），把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再經(jīng)由MCGS軟件處理，最后由人機(jī)界面顯示，方便工作人員進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)生故障，工作人員可以及時(shí)做出實(shí)時(shí)的處理。

參考文獻(xiàn)

[1]何軍慶.基于MCGS組態(tài)軟件和PLC控制的微型全自動(dòng)高效包衣機(jī)的研究試制[M].南昌：南昌大學(xué)，2008.

[2]MCGS嵌入版5.5組態(tài)軟件的幫助手冊(cè)[M].北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司，2003.

[3]陳美謙.基于PLC/MCGS的電梯系統(tǒng)研究[M].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社，2007.

[4]陳欣.基于西門(mén)子PLC的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2008.

[5]陳文禮.礦用BDK系列雙級(jí)對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定與評(píng)價(jià)[J].能源與環(huán)境，2005，2