摘要：采用三維力控組態(tài)軟件開發(fā)礦井提升機故障診斷系統(tǒng)，其人機監(jiān)控圖形界面與過程數(shù)據處理分離，內置獨立的實時歷史數(shù)據庫，強大的分布式報警、事件處理等，提高了系統(tǒng)開發(fā)的效率，使系統(tǒng)的故障檢測更加的適時準確，從而保證了礦井提升機可靠、準確地運行。經過調試和運行結果表明，該系統(tǒng)工作可靠、控制精度高，完全可以滿足現(xiàn)場生產運行的要求。

關鍵詞：礦井提升機；故障診斷；組態(tài)軟件

1 引言

      礦井提升機作為一個典型的機械、電氣為一體的設備，在整個綜合自動化生產中占有重要位置，被稱為“礦井的咽喉”。一般來說，主井提升機負責提升井下采掘的有用礦物，副井提升機負責下放材料、升降人員和設備等作業(yè)。鑒于煤礦企業(yè)特殊的工作環(huán)境，一旦礦井提升機發(fā)生故障，將會造成不可估量的經濟損失和人員傷亡。為此，本文結合煤礦的實際需求，用組態(tài)軟件來建立一個礦井提升機故障診斷系統(tǒng)。

      開展對提升機的故障診斷研究，將會極大地提高設備運行的安全可靠性。提升機故障智能診斷預報系統(tǒng)通過獲得設備當前運行的實時數(shù)據，積累歷史趨勢數(shù)據，進行數(shù)據及信號的分析處理后，分析查找設備故障種類、原因及程度，保存故障數(shù)據并進行事故追憶，力求提高設備的經濟性能，避免突發(fā)事故，減少不必要的損失，為煤礦設備的安全、高效、經濟運行提供有力支持。因此，設備故障診斷技術在煤礦的應用具有重要意義。

2.力控組態(tài)軟件介紹

      北京三維力控科技有限公司是專業(yè)從事監(jiān)控組態(tài)軟件研發(fā)與服務的高新技術企業(yè)，核心軟件產品初創(chuàng)于1992年，公司以自主創(chuàng)新為動力，逐漸奠定了在國內市場的領先地位。

      力控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產數(shù)據進行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，大大的提高了集成效率。

3.診斷系統(tǒng)設計

      整個診斷系統(tǒng)分為5個功能模塊：系統(tǒng)管理、時實監(jiān)測、打印查詢、報警和故障診斷，如圖1所示。主要實現(xiàn)提升系統(tǒng)生產過程工況、安全制動系統(tǒng)、井筒信號系統(tǒng)等監(jiān)控功能，具有事件及故障診斷報警、參數(shù)顯示和報表統(tǒng)計功能，能夠指導司機操作和維修，判斷處理故障，對提高系統(tǒng)安全可靠性和提升機運行效率起著重要的作用。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)結構

      在設計畫面時應盡量考慮到醒目、符合操作習慣，誤操作可能性等實際情況來設計。其中主界面的設計應盡量包含整個系統(tǒng)的全局信息，做到一目了然。本系統(tǒng)結合現(xiàn)場工藝流程，主要設計了以下幾個界面：系統(tǒng)啟動界面，運行界面，手動操作界面，工藝流程，歷史曲線界面，報表系統(tǒng)界面等。

4 趨勢曲線及報表的生成

4.1 趨勢曲線

      力控現(xiàn)場采集到數(shù)據經過處理后依照實時數(shù)據和歷史數(shù)據進行存儲、顯示、分析，在力控工具組中，除了在窗口畫面和報表中顯示數(shù)據外，力控還提供了功能強大的各種曲線組件對數(shù)據進行分析顯示。

      通過這些工具，可以對當前的實時數(shù)據和已經存儲了的歷史數(shù)據進行分析比較，可以捕獲一瞬間發(fā)生的工藝狀態(tài)，并可以放大曲線以細致的對工藝情況進行分析，也可比較兩個過程量之間的函數(shù)關系。力控分析曲線均支持分布式數(shù)據記錄系統(tǒng)，允許在任意一個網絡節(jié)點下分析顯示其他網絡節(jié)點的各種實時和歷史數(shù)據。分析曲線提供了豐富的屬性方法，以及便捷的用戶操作界面，一般性用戶可以使用曲線提供的各種配置界面來操控曲線，高級用戶可以利用分析曲線提供的屬性方法靈活的控制分析曲線，已達到更加復雜、更加靈活的用戶應用。力控中提供了兩種趨勢曲線：實時趨勢和歷史趨勢。如圖2所示：

4.2專家報表

      專家報表提供類似EXCEL的電子表格功能，可實現(xiàn)形式更為復雜的報表格式，它的目的是提供一個方便，靈活，高效的報表設計系統(tǒng)。

      專家報表主要適用于工業(yè)自動化領域，是解決實際開發(fā)過程中的圖表、報表顯示，輸入，打印輸出等問題的最理想的解決方案。采用專家報表可以極大的減少報表開發(fā)工作量，改善報表的人機界面，提高組態(tài)效率。本系統(tǒng)中得到運行效果如圖3所示：

5 結論

      結合真實的礦井提升機實驗裝置，開發(fā)了礦井提升機故障診斷系統(tǒng)。系統(tǒng)經調試運行正常，電動機的溫度信號和振動信號能實時傳送到監(jiān)控界面上來，適應提升機設備檢測的需要。在監(jiān)控界面上還可以顯示出監(jiān)控信號的實時曲線、事件記錄和報警信息，觀察提升機的運行情況，以及避免出現(xiàn)一些故障，有效地防止了因提升機出現(xiàn)故障而引起的安全事故。

參考文獻

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