基于网络化的矿热炉低压无功补偿监控系统设计-论文.pdf

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1、务l匐似鼬函蛐基于网络化的矿热炉低压无功补偿监控系统设计Thedesignofthecontro-systemoflow-voltagereactivepowercompensationbasedoncyberizationforthesubmergedarcfurnace江松，贺汇文’，曾定，刘鸿博’JIANGSong。，HEHui．wen。，ZENGDing，LIUHong—bo。(1．西安建筑科技大学材料与矿资学院，西安710055；2．西安科技大学机械工程学院，西安710054)摘要：针对矿热

2、炉无功补偿控制系统，设计了一款基于网络化的低压无功补偿远程监控系统，并结合实际应用案例对系统的总体方案和软件特征进行了分析和设计。利用简单可靠的串行总线将PLC、触摸屏、多路智能电网监测仪表、温控模块等组建成了测控网络系统，提高了系统的抗干扰能力。对于一套系统有多个冶炼炉的场合，应用GPRS无线数据传输技术，实现了多个分站监控系统集成和远程数据共享。并运用红外热像和可见光图像的无线视频技术解决了冶炼炉现场作业视频实时监控以及电力设备自主诊断的问题。关键词：网络化；红外热像；远程监控系统；可编程控制器中

3、图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1009-0134(2015)01(I-)一0030—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．01(I-)．090引言1总体方案设计设计目前国内矿热炉补偿控制系统经历了几个阶该系统在云南文山矿业集团矿热炉冶炼单位段，先是一次侧补偿，近年来二次侧补偿，一般进行了应用实践，其分布式网络架构如图1所示。采用单一补偿控制器或者PLC与工业触摸屏结合的系统硬件总体设计主要包括下述四部分：1)集电现场级控制模式进行，无法利用计算机实现数据

4、网参数、温度数据、动态电容投切控制为一体的的连续记录、控制算法策略执行、工艺参数分析低压补偿控制系统子站；2)无线网络视频传输器以及能耗的统计等功能。并且对于多个冶炼炉补和GPRS无线网络传输部分；3)负责无功补偿控偿控制系统的生产数据以及现场冶炼作业实时反制系统数据采集和视频信号处理以及与客户端之馈情况，管理部门和领导无法直接查看，容易导间进行数据交互的监控管理中心；4)对监测数据致管理出现疏忽。进行统计、分析、处理以及电力设备红外热像图因此，为了实现更为有效的生产管理，开发温度分布场分析等功能的客

5、户端。了一款集电网参数监测、温度分布监测以及红外热像和可见光图像无线视频监控为一体化的计算机远程监控平台。通过把现场多个补偿控制系统匝分站的监测数据以及视频信息发送到互联网上，偿!Il．．竺竺兰兰竺竺．。实现管理部门和现场操作人员双层联合监督和控～⋯一。⋯‘制。20l3年10月该补偿控制系统已经在德源物j资设备有限责任公司投入使用，运行状态良好，匝无功补偿效果明显，满足现场生产要求。红外热像和可见光图像无线视频监控已经在实验室进行L匝了模拟仿真效果验证，为下一步应用实践奠定了基础。图1分布式网络架构收

6、稿日期：2014-08-31作者简介：江松(1990一)，男，江西上饶人，硕士研究生，研究方向为矿山开采、矿山机械和尾矿库设计。【3Ol第37卷第1期2015-01(上)务1匐出DTU模块中预先将公网IP和端口号等设置参数写监控管理中心客户端入模块的Flash存储器中，其次在监控中心路由器中GPRS—DTU模块中对应的端口号与安装了监控软件的计算机IP地址进行数据转发映射处理。接着在监控中心软件中将数据采集默认模式设置为下位机触发，分站监控系统动作即进行数据发送。其中发送的数据帧内容为低压补偿控制系统

7、分站的电网参数、触摸屏参数设置以及控制系统当前运行状态等，电网参数主要包括一次侧电压、电流、有功、无功、功率因素以及二次侧电压等电网参量。4．2．2监控中心数据显示和处理在监控中心软件中将接收到的GPRS网络数据通过按照MODBUS—RTU协议地址码进行数据分离，呈现到不同显示界面对应的可视化控件中，图4网络通信工作流程图针对不同的数据分别采用定时和事件触发两种方无功补偿控制系统网络数据采集、视频信号处理式进行数据库存储，以便客户端进行数据统计和分以及客户端数据转发等任务，通过使用高级编程语析处理。视

8、频信息则通过在软件中调用对应的Active言进行多线程任务处理，实现了计算机远程监控。控件中封装的方法进行视频数据的采集和处理。系统具有的功能有：4．2．3服务器和客户端网络通讯1)主控制器PLC可根据采集的电网参数独立监控中心服务器和客户端通讯模式采用C／S进行电容投切，也可通过现场触摸屏或远程监控(Client／Server)结构，充分利用两端硬件环境的计算机命令进行电容补偿，具有多级控制网络冗优势，将计算机工作任务分解为多个子任务，由余功能。多台计