矿井安全监测监控系统模拟实验

1、1矿井安全监测监控系统矿井安全监测监控系统模拟实验模拟实验安全工程学院一一. 实验目的实验目的p了解矿井安全监控系统和常用矿用传感器的了解矿井安全监控系统和常用矿用传感器的结构组成、主要功能及工作原理；结构组成、主要功能及工作原理；p掌握传感器和监控分站的硬件连接和程序编掌握传感器和监控分站的硬件连接和程序编制方法。制方法。 二二.实验原理实验原理u监测监控系统的组成监测监控系统的组成煤矿安全生煤矿安全生产监测监控系统产监测监控系统一般为两级管理一般为两级管理的集控系统，即的集控系统，即测控分站级和中测控分站级和中心站级。心站级。测控分站指测控分站指传感器和执行、传感器和执行、控制装置。中心控

2、制装置。中心站是信息处理中站是信息处理中心，如工控机等心，如工控机等二二.实验原理实验原理u矿用传感器矿用传感器 传感器分为模拟量传感器和开关量传感器两类。传感器分为模拟量传感器和开关量传感器两类。 瓦斯传感器、风速传感器、一氧化碳传感器、风流压力传感瓦斯传感器、风速传感器、一氧化碳传感器、风流压力传感器等为模拟量传感器；器等为模拟量传感器； 设备开停传感器、风门开关传感器、馈电传感器、烟雾传感设备开停传感器、风门开关传感器、馈电传感器、烟雾传感器等为开关量传感器。器等为开关量传感器。二二.实验原理实验原理u矿用传感器矿用传感器 功能：功能：1调零，调零，2精度调节，精度调节，3报警点设置，报

3、警点设置，4断电点断电点设置，设置，5自检自检 甲烷传感器典型工作原理电路甲烷传感器典型工作原理电路二二.实验原理实验原理uPLC可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。二二.实验原理实验原理uPLC可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。二二.实验原理实验原理uPLC可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。三三.实验仪器及材料实验仪器及材料器材名称器材名称主要指标主要指标数量数量PLC西门子S7200 PLC1台EM231模拟量输入模块模拟量输入模块满量程输入：0-20mA1台万用表万

4、用表 1块计算机和连接电缆、编计算机和连接电缆、编程软件程软件 1套交流开关电源交流开关电源DC24V输出 断路器断路器 3块按钮无锁开关按钮无锁开关常开2个电磁继电器电磁继电器控制电压DC 24V，负载电压交流220V，常开触点1个固态继电器固态继电器控制电压DC 24V，负载电压交流220V，常开触点1个甲烷传感器甲烷传感器 KG9701A 型1个温度传感器温度传感器PT100 温度变送器温度变送器分度号PT100，量程0-250摄氏度，输出4-20mA。 电工工具电工工具 1套导线若干导线若干 四四.实验步骤实验步骤1 1、矿井安全监控系统和矿用传感器实物介绍；、矿井安全监控系统和矿用传

5、感器实物介绍；2 2、 PLC PLC上电运行，检查是否正常工作；将行程开关的常开上电运行，检查是否正常工作；将行程开关的常开触点连接至触点连接至I0.0I0.0，检查，检查PLCPLC能否收到信号；能否收到信号；3 3、打开软件、打开软件V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9，用数据线，用数据线连接连接PLCPLC，确保连接成功；，确保连接成功；4 4、编制使、编制使Q0.0 0.5sQ0.0 0.5s亮，亮，0.5s0.5s灭的频闪程序，下载，调试灭的频闪程序，下载，调试，运行；，运行；5 5、连接温度传感器和、连接温度传感器和PL

6、CPLC的模拟量模块；读取所测得的瞬的模拟量模块；读取所测得的瞬时值；并换算为实际温度值；时值；并换算为实际温度值；6 6、简单程序的编制和运行，包括如下程序：、简单程序的编制和运行，包括如下程序：（1 1）用）用PLCPLC实现对温度传感器测定值的读取和报警；实现对温度传感器测定值的读取和报警；（2 2）风电瓦斯闭锁功能和程序的实现）风电瓦斯闭锁功能和程序的实现五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用uS7-200 CPU的各部件功能的各部件功能可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用uCPU224的接线图的接线

7、图可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用uEM231模拟量模块模拟量模块可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用uEM231模拟量模块模拟量模块可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用uMICRO WIN 软件的使用软件的使用可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。五五.硬件连接和软件使用硬件连接和软件使用u特殊存储器字节特殊

8、存储器字节SMB0 (SM0.0至至SM0.7)可作为测控分站可作为测控分站级和中心站级的级和中心站级的控制核心。控制核心。六六.实验要求实验要求1.1.实验时每组实验时每组5-6 5-6 人，实验共计人，实验共计4 4 学时；学时；2.2.每组独立进行实验，组内自行分工协调；每组独立进行实验，组内自行分工协调；3.3.严格按照步骤分步进行，每一步完成后需要我检查通过后严格按照步骤分步进行，每一步完成后需要我检查通过后，方可进行下一步；切实完成所有实验步骤及内容；，方可进行下一步；切实完成所有实验步骤及内容；4.4.每组提交一份实验报告，包括矿井安全监控系统和矿用传每组提交一份实验报告，包括矿井安全监控系统和矿用传感器简单原理介绍，