通風(fēng)機(jī)是礦井最為重要的安全設(shè)備之一，它的運(yùn)行狀況，直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)以及人員的生命安全。為了保證通風(fēng)機(jī)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，必須為其選用一套高可靠性的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。本系采用工控界最典型的PLC(S7-300)加上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控模式，并與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，針對互備風(fēng)機(jī)構(gòu)成互備的監(jiān)控系統(tǒng)，是一套高性能、高可靠性的風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由PLC柜、ODOT-DPM01協(xié)議總線橋、操作臺、高壓柜、低壓柜、UPS、就地控制箱以及溫度、壓力、振動(dòng)和位置傳感器等組成，可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測以及控制，控制設(shè)備包括風(fēng)門、液壓站、潤滑站、高壓柜、低壓柜等，監(jiān)測內(nèi)容包括各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及電力數(shù)據(jù)。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示：
圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D
由于礦用風(fēng)機(jī)功耗為兆瓦級，準(zhǔn)確對風(fēng)機(jī)的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測一方面可以對電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)做出精確的判斷，確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全，另一方面為礦方制定節(jié)能決策提供了有力依據(jù)，所以系統(tǒng)必須對各高壓柜、低壓柜的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。部分高、低壓柜的多功能儀表提供了通訊協(xié)議為Modbus RTU的485通訊接口，也有部分高、低壓柜的顯示儀表不提供通訊接口，為了方便采集所有高、低壓柜電力數(shù)據(jù)，我們?yōu)檫@部分無法通訊的高低壓柜安裝電力參數(shù)采集模塊，該模塊也會(huì)提供通訊協(xié)議為Modbus RTU的485通訊接口。
為了使s7-300PLC能夠與多功能儀表以及電參數(shù)采集模塊通訊，我們通過PLC的DP口掛接了ODOT-DPM01協(xié)議總線橋，再通過菊花鏈?zhǔn)竭B接方式將多功能儀表與電參數(shù)采集模塊通過RS485接口掛接至ODOT-DPM01，通過ODOT-DPM01協(xié)議總線橋?qū)崿F(xiàn)Profibus-DP與Modbus RTU之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)s7-300PLC與多功能儀表以及電參數(shù)采集模塊的通訊。
圖2 硬件組態(tài)畫面 圖3 Modbus RTU通訊參數(shù)設(shè)置界面
ODOT-DPM01協(xié)議總線橋使用十分方便，通過導(dǎo)軌固定，完成接線后，通過其正面的旋轉(zhuǎn)撥碼開關(guān)設(shè)置其作為Profibus-DP從站設(shè)備的從站地址，然后通過STEP7硬件組態(tài)即可將其掛接至S7-300的Profibus-DP通訊網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行STEP7硬件組態(tài)時(shí)，首先需要在STEP7中安裝ODOT-DPM01的設(shè)備描述文件（GSD文件），然后通過硬件組態(tài)在Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)中加入ODOT-DPM01設(shè)備，如圖2所示。
雙擊ODOT-DPM01圖標(biāo)，設(shè)置Modbus RTU通訊參數(shù)，包括校驗(yàn)方式，波特率等，將這些設(shè)置為與多功能儀表與電參數(shù)采集模塊一致，如圖3所示。
點(diǎn)擊ODOT-DPM01圖標(biāo)，添加數(shù)據(jù)通道，如圖4所示：
圖4 添加Modbus RTU通訊通道 圖5 設(shè)置Modbus RTU通訊通道參數(shù)
單擊各個(gè)數(shù)據(jù)通道，設(shè)置通訊參數(shù)，如圖5所示，包括通訊數(shù)據(jù)對應(yīng)的PLC的I/O地址、設(shè)備的Modbus地址以及讀寫數(shù)據(jù)的起始地址等。保存編譯工程后，即可將硬件下載至PLC。
圖6 讀出Modbus RTU通訊數(shù)據(jù)
最后進(jìn)行PLC程序編寫，如圖6所示，通過簡單的"move"指令即可從PLC中對應(yīng)的地址讀出采集的電力參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了礦用電機(jī)電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
