CN205647027U - 基于plc的煤矿井下电力监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于PLC的煤矿井下电力监控系统,包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、电流传感器和电压传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中电流传感器作用是检测电力系统的电流信号,电压传感器作用是检测电力系统的电压信号;采用西门子S7‑300PLC作为微处理器,可实现配电室无人值守、地面数据采集和智能监控各配电点开关的功能,实现监控的同时满足远程设定,预防事故发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿安全和智能高效技术领域,具体是一种基于PLC的煤矿井下电力监控系统。
背景技术
由于井下供电系统复杂,环境恶劣,经常出现线路故障,引起开关自动分闸,给煤矿安全生产带来了隐患,为此,大多井下变电所需专门的人员进行值班,定时巡检各开关状态,随着煤矿开采日益深入,配电点逐渐增多,增派人手会浪费大量人力,且不能及时处理故障。
本实用新型公开了一种更加精确、可靠、智能的一种基于PLC的煤矿井下电力监控系统,采用西门子S7-300PLC作为微处理器,PLC控制器能够适应工业自动化的各种应用场合,具有循环周期短、处理速度快、模块化编程、可供选择的CPU和I/O模块等特点,西门子S7-300PLC应用在矿井电力监控系统中,可实现配电室无人值守、地面数据采集和智能监控各配电点开关的功能,实现监控的同时满足远程设定,预防事故发生。
实用新型内容
本实用新型目的是提供具体是一种基于PLC的煤矿井下电力监控系统,已解决现有技术上的精确性和智能性问题。
为了达到上述目的,本实用新型所采取的技术方案为:基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、电流传感器和电压传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中电流传感器作用是检测电力系统的电流信号,电压传感器作用是检测电力系统的电压信号,将数据信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和Zigbee无线传输模块;数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、LCD、SDRAM、上位机以及键盘,A/D模块是16位AD模块,其与PLC处理芯片相连,PLC与上位机之间连接传输数据,上位机是对PLC传来数据进行分析处理,SDRAM和LCD是与PLC连接的外围电路,键盘与上位机连接,进行操作程序的输入;数据输出控制模块包括报警模块和开关控制模块;当 相应数据经传感器采集送入PLC分析处理,通过Zigbee无线传输模块连接到上位机,由LCD显示进行实时监控,当电压、电流信号出现异常时,电力系统出现故障,控制报警电路模块进行报警,工作人员通过键盘操作使故障系统开关关闭,备用电力系统开关打开,起到故障及时处理和井下供电安全稳定的作用。
所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:供电模块及数据采集模块包括电源、电流传感器和电压传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,流传感器作用是检测电力系统的电流信号,其型号为WHB-ES5S6H,电压传感器作用是检测电力系统的电压信号,其型号为HV300GB。
所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和Zigbee无线传输模块;RS485总线连接器为DB-25,可实现A/D模块与PLC之间的连接,完成数据向PLC输入;Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591,实现PLC与上位机的连接。
所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、LCD、SDRAM、上位机以及键盘;A/D模块作用是将电流传感器和电压传感器检测到的电力系统电流、电压信号数据经16位AD模块进行模数转换,PLC是系统的微处理器,其是采用选择西门子公司S7-300系列的PLC;LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息;上位机用于数据分析处理;键盘用于处理程序的输入。
所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:数据输出控制模块包括报警模块和开关控制模块;报警模块中具有报警电路,其核心芯片为广州美芯电子科技公司MXG80语音芯片;开关控制模块作用是对故障系统开关进行关闭,备用电力系统开关进行打开。
本实用新型首先通过电流传感器和电压传感器来检测电力系统电流、电压信号,数据信号经A/D模块处理后通过RS485总线传送到西门子S7-300系列的PLC中,完成信号离散量化,PLC将传来的数据经Zigbee无线传输模块送入上位机进行分析处理,其中防爆电源给PLC进行供电,LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息,相应的电压、电流信号经传感器采集送入PLC分析处理,通过Zigbee无线传输模块连接到上位机,由LCD显示进行实时监控,当电压、 电流信号出现异常时,电力系统出现故障,控制报警电路模块进行报警,工作人员通过键盘操作开关控制模块使故障系统开关关闭,备用电力系统开关打开,起到故障及时处理和井下供电安全稳定的作用。
本实用新型的优点是:本实用新型的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。
附图说明
图1为本实用新型结构框图
具体实施方式
结构框图如图1所示,基于PLC的煤矿井下电力监控系统,供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块,其特征在于:数据采集模块中电流传感器(1)和电压传感器(2)对电力系统电流、电压信号进行检测采集,将采集数据信号经A/D模块(3)处理后通过RS485总线(4)传送到西门子S7-300系列的PLC(5)中,完成信号离散量化,PLC(5)将传来的数据经Zigbee无线传输模块(7)送入上位机(8)进行分析处理,其中防爆电源(6)给PLC(5)进行供电,LCD(10)和SDRAM(11)用于显示存储大量数据信息,相应的电压、电流信号经传感器采集送入PLC(5)分析处理,通过Zigbee无线传输模块(7)连接到上位机(8),由LCD(10)显示进行实时监控,当电压、电流信号出现异常时,电力系统出现故障,控制报警模块(12)进行报警,工作人员通过键盘(9)操作控制开关控制模块(13)使故障系统开关关闭,备用电力系统开关打开,起到故障及时处理和井下供电安全稳定的作用。
原理如图1所示,此设计分为两部分,第一部分是电压、电流信号采集及PLC处理,电流传感器和电压传感器对电力系统电流、电压信号进行检测采集,数据信号经A/D模块处理后传送至西门子S7-300系列的PLC中,PLC将传来的数据送入上位机进行分析处理;第二部分是电力系统监控操作,信号经传感器采集送入PLC分析处理,通过Zigbee无线传输模块连接到上位机,由LCD显示进行实时监控,当电力系统出现故障时,控制报警电路模块进行报警,工作人员通过键盘操作开关控制模块使故障系统开关关闭,备用电力系统开关打开,起到故障及时处理和井下供电安全稳定的作用。
Claims (4)
1.基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出控制模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、电流传感器和电压传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中电流传感器作用是检测电力系统的电流信号,电压传感器作用是检测电力系统的电压信号,将数据信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的RS485总线和Zigbee无线传输模块;数据处理模块包括西门子S7-300PLC、A/D模块、LCD、SDRAM、上位机以及键盘,A/D模块是16位AD模块,其与PLC处理芯片相连,PLC与上位机之间连接传输数据,上位机是对PLC传来数据进行分析处理,SDRAM和LCD是与PLC连接的外围电路,键盘与上位机连接,进行操作程序的输入;数据输出控制模块包括报警模块和开关控制模块;报警模块和开关控制模块与PLC连接,当电压、电流信号出现异常时,电力系统出现故障,控制报警模块进行报警,工作人员通过键盘操作控制开关控制模块使故障系统开关关闭,备用电力系统开关打开,起到故障及时处理和井下供电安全稳定的作用。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:电流传感器作用是检测电力系统的电流信号,其型号为WHB-ES5S6H,电压传感器作用是检测电力系统的电压信号,其型号为HV300GB。
3.根据权利要求1所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:数据处理模块中PLC是系统的微处理器,其型号为西门子公司S7-300系列。
4.根据权利要求1所述的基于PLC的煤矿井下电力监控系统,其特征在于:报警模块中具有报警电路,其语音芯片型号为MXG80。
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CN201620368373.9U CN205647027U (zh) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 基于plc的煤矿井下电力监控系统 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111277045A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 中国舰船研究设计中心 | 一种具备瞬态监测能力的水冷型电力监控装置 |
CN112446495A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-05 | 安徽仕联电气有限公司 | 一种量子计算机通讯模块 |
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- 2016-04-26 CN CN201620368373.9U patent/CN205647027U/zh not_active Expired - Fee Related
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