海为H32DT系列PLC在煤矿采空区温度监测系统中的应用设计

前言：我国是煤矿大国，大量的煤矿资源蕴藏在地面之下，井下作业不可避免，因此如何保证安全生产，顺利采煤成为许多煤矿安全工作者的研究重点。事实表明每年的煤自燃事件是煤矿的重大灾害，不仅容易造成数千万元设备的损失，而且还可能造成人员的伤亡。采空区是易发生煤自燃的重点区域，早期监控十分重要。测温法是现如今最常用也是最直接的自燃监控技术。海为的一个H32DT模块可以测量32个区域的温度，自带断线报警，在煤矿测温行业得到广泛的应用。本文根据采空区温度监测的需求，采用海为的主机、H32DT模块、H01ZB模块，设计了集ZigBee技术、可编程控制技术、温度传感器技术、数据库技术等于一体的采空区温度监测系统。

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一、 煤炭测温组网介绍

组网示意图

二、系统主要主要硬件

2.1 海为PLC

海为PLC主机自带2 个通讯口，可扩展至5 个通讯口，每个通讯口都可以进行编程和联网，都可作为主站或从站。支持1：N、N：1、N：N 联网方式，支持各种人机界面和组态软件，可与任何带通讯功能的第三方设备（如变频器、仪表、条码阅读器等）联网。

2.2 H32DT模块

H32DT（32路测温模块）的测温范围为：-55°~125°，数字芯片决定温度，最高测量精度0.0625，显示精度0.1，且采集后的温度数值没有误差，成本低。可作为任一款PLC主机的扩展模块，其中H32DT模块自带一个RS-485通讯端口，也可作为远程IO模块；外部24VDC供电。H32DT可用在大范围的测温，比如煤矿、隧道这样的工业环境。每个通道可连接16个传感器，单个模块可采集32路的温度数值。

2.3 H01ZB模块与PC2ZB模块

PC2ZB是一款用于PC端的无线通信的扩展模块。通过该模块，HaiwellHappy等上位机与扩展了H01ZB的PLC主机间能够以无线的方式进行联机及读写等操作。模块的使用简单便捷，无需配置zigbee参数，拨动下模块自带的拨码开关即可轻松组建网络。模块在zigbee协议本身的重发机制的基础上，在应用层上又加了应答重发机制，进一步提高了通讯的稳定性。

二、 部分程序

四、系统优点

1、海为PLC自带RS232和RS485通讯端口，使用上位机读取煤矿现场的温度数据，对现场的情况及时的了解，一旦出现温度超过警戒值时，及时作出正确地处理，避免造成不必要的财产损失和人员伤亡。

2、井下和地面布线困难，一旦出现线路老化、断线问题难以排查，必须花费大量的时间来处理线路问题，长时间使现场温度处于无法监控的状态。本系统使用海为的HO1ZB模块和PC2ZB模块组建无线通讯网络，在现场环境没有变化的情况下，不会出现通讯断线的情况，彻底解决线路问题。

3、使用H32DT模块，一个模块可监控32个区域的温度，成本低；模块本身自带断线报警，通讯稳定；模块使用通讯读取DS18B20的数据，数字芯片决定温度，精度高。模块本身还自带RS485通讯端口，当测温点距离主机比较远时，可以把模块当做远程模块来使用，减少布线，有利于测量煤矿井下多处的温度。