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采煤机作为重要的综采设备,工作环境十分复杂恶劣,它的运行状况对煤矿生产的安全以及经济效益有重要影响。因此要保证其高效运行,同时具有高可靠性和较长的使用寿命,需要工况监控系统来保障被监控设备可靠运行。SCADA系统结合IT技术、DCS和PLC等工业控制技术于一体,是对企业设备进行监测和对生产过程控制及调度的有效手段,将SCADA系统应用到采煤机生产运行过程中,可以实现对采煤机工作过程的自动监控,减轻操作员的负担,对提高生产效率有着不可替代的作用。本文以采煤机生产过程为课题,运用工业控制技术、功能强大的组态软件以及现场总线技术,采用模块化设计思想,研究设计了一种基于WinCC的上位机监控系统,实现了数据采集、参数调节、设备控制以及信号报警等功能,为工业现场提供了友好的HMI界面。在具体设计过程中,着重研究了本地监控系统的关键问题,并提出了相关解决方案,包括:(1)结合采煤机生产工艺流程分析了项目控制要求,提出了监控系统总体架构及各部分的实现方法;(2)针对牵引电机调速范围不宽、控制精度不高,采用直接转矩控制技术实现对牵引电机调速,并通过MATLAB构建了直接转矩控制仿真系统;(3)设计搭建了以Simatic S7-300PLC为控制核心的本地监控系统,完成了硬件配置与软件设计;(4)应用WinCC软件对采煤机运行过程进行了监控画面的设计,实现了运行控制、状态显示、实时报警与归档,并通过组态WinCC Web Navigator实现采煤机运行过程的远程监控;(5)实现基于Profibus总线技术的上位机与下位机、PLC与变频器之间的通信。