基于PLC的井下变电所在线监测监控系统的设计

     针对现有煤矿井下变电所自动化程度不高的情况，设计了一套在线监测监控系统。该系统以西门子S7—300PLC为控制，结合现场实际采用工业以太网通信，并用普通网卡代替工业以太网卡。系统能够实时监测井下变电所各设备的运行状态和各种参数，进一步提高了井下用电管理现代化、控制自动化的水平，实现了井下变电所的无人值守。

　　随着科学技术的迅猛发展，现在煤矿系统的自动化程度越来越高，很多地面变电所都实现了综合自动化控制，但煤矿井下变电所的供电系统比较复杂，环境也比较恶劣，各种高低压综合保护器的类型也不相同，而且变电所和配电点也比较多，加之距离较远，很难实现无人值守。在大多数情况下，配电开关掉电并不是由于供电电缆漏电或短路等故障引起，多是由于线路受到干扰而产生的误动作，由于井下值班人员的素质往往不是很高，所以现场很难做到及时送电，严重影响了煤矿安全生产。

　　另一方面，为了便于煤矿安全生产的科学管理，实时了解井下变电所各设备的运行状态，了解某路负载的电流、电压和功率等参数也非常重要。本文研究开发了一种基于PLC的煤矿井下变电所在线监测监控系统，经实际投入运行，取得了很好的效果。

　　系统设计

　　煤矿井下变电所供电服务对象为采煤、掘进、排水、通风等重要生产环节，供电负荷种类繁多，区域分布广，它的安全可靠运行是煤矿安全生产的重要保证。为了保证煤矿井下的安全供电，各种高低压防爆开关都装有带漏电、过压、过流和短路等保护功能的综合保护器，一般都具有通信单元，如提供US485接口。由于煤矿井下中央变电所和各配电点的综合保护器和配电开关较多，各配电点之间的距离又较远，要传输的数据量非常大，要是一个个把它们都串在RS485总线上，数据读取速度会非常慢，实时性较差，不能满足实际需求。所以本系统采用分路采集的方法，采用工业以太网通信，它的传输速度快，传输量大，实时性好。

　　某煤矿现有井下中央变电所、绞车房配电点等需要在线监测监控。其中中央变电所有2台BKD9—400型矿用隔爆型真空馈电开关，16台BGP9L—6A型矿用隔爆型高压真空配电装置，4台水泵,16台矿用隔爆型高压真空配电装置中有4台是水泵的电源柜，4台是水泵的起动柜。绞车房配电点有12台BGP9L—6A型矿用隔爆型高压真空配电装置。图1 为变电所在线监测监控的系统结构图。

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参考文献:

[1]. RS485 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS485_585289.html.