论文研究-基于MODBUS现场总线的煤矿低压电网监控系统研究 .pdf

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基于MODBUS现场总线的煤矿低压电网监控系统研究,毛江,,为了更大程度地提高矿井安全水平,本文在煤矿井下原有供电系统的基础上,提出了基于Modbus现场总线和电力载波技术的井下低压电网监
国武技论文在线 6kV B ABC 巨感耦合器 耦会器 我波杪 道耦合器 较波机 坏网 通阿统 护器 图系统结构图 其中综合保护器采用中国电光公司的馈电综合保扩器,它具有 接凵,并且支持 协议,它具冇漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能。在进行实 时监测、控制和保护的同时,还能响应主站的轮询,将各负载的电压、电流、运行状态及故 暲信息上传,同时还支持主站的控制命令,如强制多线圈命令、写多个寄存器命令等。通过 集线器可以将多个综合保护器连接在信号综合器上,以实现信号的集中传输和控制。 信号综合器由 构成的系统模块实现,包括防爆外壳等。载波机则实现信号的 电力载波传输功能 系统软件设计 馈电综合保护器本身无论是硬件还是软件都已经很成熟,并且其本身智能化稈度比较 高,也有支持上位机远程监控的硬件基础,所以在信号综合器中如何实现上位机通信,下位 机信号综合和控制是本系统软件编制的重点和难点。 信号综合器模块的软件流程图如图所示。初始化包括模块硬件初始化和 通讯 初始化,通讯初始化在程序中只需要执行一次。初始化完成后,程序进入循坏扫描过程,等 待上位机的操作命令。该程序实时检测并响应主站请求,一方面向主站上传各综合保护器的 ⊥况参数,包括分合闸状态、电流、电压、故障状态及故障参数等:另·方面还支持主站的 控制命令,如强制单线圈或多线圈、写单寄存器或多寄存器命令等。该数据综合模块支持的 主站命令如表所示 国武技论文在线 初始化 等待 主站请求 分析命令 执行俞令 响应主站 图信号综合模块软件流程图 表数据综合模块支持的主站命令 功能码(十六进制」) 功能概述 读单个多个线圈状态 读单个多个接触器状态 读单个多个休持寄存器状态 读单个多个输入寄存器 写单个线圈 写单个倮持寄存器 写多个线圈 写多个保持寄存器 上位机软件 上位机软件用来实现, 驱动配置包括模拟量和开关量两种。模拟量驱动配 置地址为 实现个双字节寄存器读数据操作驱动,可以实现台综合保护器 的三相电压、电流、有功、无功、绝缘阻值和故障参数的读操作。廾关量驱动配置为 共路廾关量,每台综合保护器四个字节位廾关量读操作,可以实现每 台综合保护器的过流,失压,断相等故障信号提酲。在驱动的基础上,构建上位机画 面,利用后台数据库连接,最终实现低压电网的监控功能 现场调试 为了检验该系统能正常可靠的运行,程序编制好之后,可以利用支持 串 ∏调试的软件上具(如 )进行通讯测试,这样在实验室就能确定程序能否可靠运行。 通过串∏调试软件 的现场通讯测试,可以确定该系统软件是可靠的,它能止桷 响应表中的常用主站命令。上位机运行测试的结果和利用 测试结果完全一致,由 此可知该系统的远程监控功能也是实时可靠的。 该系统已成功应用于许厂煤矿廾下西翼采区移动变电站,现场调试结果表明,系统 参数传递准确、实时性强,不仅可以实现运行设各状态和参数的监测功能,而且还能通过主 干网络实现设备的远程控制。 国武技论文在线 结论 本文在煤矿井下原有供电系统的基础上,根据煤矿安仝生产监控系统的特点,提出了基 于 现场总线和电力载波技术的井下低压电网绝缘监控技术方案,对系统硬件进行了 改计,编写了相关程序。工业现场运行结果表明,系统硬件设计可靠、软件编写合理,能实 时、准确的响应上位机主站请求,实现了井卜低压电网的绝缘监控功能,完全满足了煤矿井 下的现场要求。该系统的成功应用,有效地解决了井下原有低压电网覆盖面广、使用 单位多、电缆长度长造成的绝缘水平管理困难、人身触电预防管理安全系数低、矿井安全供 电潜在不安全因素多等问题,为矿井安全供电提供了保障。 参考文献 熊四吕,陆青峰,干忠飞.基于 通信协议的低压交流配电柜智能控系统.测控技术与 设备, 耿蒲龙,宋建成基于 现场总线的综采工作面大型设备监测监控系统的研究煤矿机械, 舒辉低压电力线载波通信技术的应用和发展状况安徽电气程职业技术学院学报 潘国锋钱海赵艳,一种基于 协议的低压供电质量在线监测系统的设计与实现科技信 刘希军,席波煤矿井卜电网综合自动化监测系统的应用煤炭科学技术,

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