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空壓機自動(dòng)化監控方案設計
本文以棗礦集團田陳煤礦壓風(fēng)機房改造項目為背景，研究了自動(dòng)監控系統來(lái)監控空壓機的運行。把4臺智能空壓機組成網(wǎng)絡(luò )，并對風(fēng)包、冷卻水水泵等進(jìn)行改造，實(shí)現整個(gè)壓風(fēng)機房的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測和智能控制，從而達到無(wú)人值守的目的。下面是小編為大家整理的空壓機自動(dòng)化監控方案設計，歡迎閱讀。
1.壓風(fēng)機系統現場(chǎng)情況概述
空壓機房配置四臺智能型空壓機，智能型空壓機本身具有參數監測、自動(dòng)控制及保護等功能�，F場(chǎng)配置四臺冷卻水泵，為空壓機提供循環(huán)冷卻水，風(fēng)包以一對一方式設置。
2.壓風(fēng)機集中控制系統監測的主要參數與部位
壓氣系統
壓縮機排氣溫度、排氣壓力、風(fēng)包壓力、風(fēng)包溫度等參數；
冷卻水系統
冷卻水進(jìn)水口壓力；
電機系統
電機電壓、電流、螺桿溫度等；
供電系統
電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因數、電量及頻率等；
3.壓風(fēng)機集中控制系統結構
系統主要由各類(lèi)傳感器、電動(dòng)閥、PLC控制柜、帶觸摸屏的西門(mén)子S7-300 PLC及模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、串行通信模塊及以太網(wǎng)通信模塊等組成。采用集中管理、分散控制系統結構。
系統的現場(chǎng)測量控制主要由各類(lèi)傳感器、變送器及執行機構完成。對于空壓機本體，由于選用的是智能型的設備，所需傳感器及執行機構本身已有，無(wú)需再添加。智能空壓機都提供有通信接口，所以只需通過(guò)通信電纜連接到PLC系統中，通過(guò)在PLC中編程即可實(shí)現對空壓機的自動(dòng)監控。
壓風(fēng)機房風(fēng)包部分需要加裝以下設備：風(fēng)包壓力變送器、風(fēng)包溫度變送器、風(fēng)包排污口閥門(mén)應選用電動(dòng)閥。
壓風(fēng)機房冷卻水水泵的出水口閥門(mén)也應選用電動(dòng)閥。電動(dòng)閥及水泵的控制通過(guò)數字量輸入輸出模塊實(shí)現。
壓風(fēng)機供電系統的監控通過(guò)高壓柜內裝設的微機綜合保護裝置實(shí)現，綜保都具有通信功能，通過(guò)其通信接口可以與PLC連接，通過(guò)在PLC內編程即可實(shí)現壓風(fēng)機供電參數的采集、開(kāi)關(guān)的遙控分合閘等功能。
PLC集中控制柜設于壓風(fēng)機房?jì)�，PLC選用西門(mén)子S7-300系列，性能穩定而可靠。集控柜裝設有觸摸屏，操作人員可通過(guò)該觸摸屏查看各臺空壓機的實(shí)時(shí)運行情況，如操作員權限符合要求，還可向空壓機發(fā)出命令，進(jìn)行各種控制操作。
PLC集中控制柜內裝設有以太網(wǎng)通信模塊及光端機等設備，可方便地與調度中心通信。在調度中心設有高性能工業(yè)控制計算機、打印機等設備，并裝有后臺監控軟件，可實(shí)現對壓風(fēng)機房的遠程集中控制，最終實(shí)現無(wú)人值守。
4.壓風(fēng)機集中控制系統實(shí)現的功能
4.1控制系統具備就地手動(dòng)/遠方控制兩種控制方式。壓風(fēng)機房集中控制柜內提供有觸摸屏操作界面，能對壓風(fēng)機系統所有運轉狀態(tài)、運行參數及故障信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。操作人員可以對壓風(fēng)機發(fā)出命令，控制壓風(fēng)機的啟停、冷卻水泵的啟停、風(fēng)包的定期排污等等。
可以在調度室內設高性能工控機，配后臺監控軟件，軟件基于高性能的工控組態(tài)軟件編制，可實(shí)現對壓風(fēng)機房的遠程集中監控。
4.2壓風(fēng)機集中控制系統可以完成對壓力（包括壓風(fēng)機排氣壓力、風(fēng)包壓力、冷卻水壓力）、溫度（包括壓風(fēng)機排氣溫度、風(fēng)包溫度）、空壓機總運轉時(shí)間以及電氣參數（包括電機溫度、電流、電壓、電機功率、日耗電量等）的連續在線(xiàn)檢測功能。
4.3具有保護及報警顯示功能，具體有：
超溫保護
超風(fēng)壓保護
斷水保護
空氣過(guò)濾器堵塞報警
油過(guò)濾器堵塞報警
油細分離器堵塞報警
電機過(guò)載、超溫保護
故障排除后，可實(shí)現安全復位功能。
4.4實(shí)現空壓機供氣網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制，按程序執行啟動(dòng)/停止壓風(fēng)機操作�？赏ㄟ^(guò)比較供氣壓力與設定聯(lián)機控制壓力，選取空壓機發(fā)送控制命令，控制網(wǎng)絡(luò )中空壓機的啟動(dòng)停機、自動(dòng)穩定供氣壓力、平衡網(wǎng)絡(luò )中各空壓機的運行時(shí)間。
4.5具有參數設定功能，具體有：
風(fēng)包自動(dòng)排污運行參數設置
壓風(fēng)機自動(dòng)運行參數設置
4.6后臺監控軟件可提供設備管理及人員管理功能。設備管理功能包括設備參數一覽表、設備投入運行時(shí)間顯示、設備當次工作時(shí)間、設備工作總時(shí)間等。人員管理功能包括工作人員一覽表、值班人員安排、管理員及操作員權限密碼設置等。
5.壓風(fēng)機集中控制系統的特點(diǎn)
本系統以工業(yè)控制PLC為核心，主要由各類(lèi)傳感（變送）器、執行器、PLC、觸摸屏及通訊裝置等設備組成，主要特點(diǎn)如下：
采用了先進(jìn)的計算機技術(shù)，功能強大，智能化程度高。
PLC選用國際著(zhù)名品牌西門(mén)子的S7-300系列�？煽啃愿�、抗干擾能力強，與普通PLC相比平均硬故障/軟故障間隔時(shí)間更長(cháng)、功能，通用性更強、速度更快、擴展更靈活。
監控軟件采用國外著(zhù)名的組態(tài)軟件InTouch進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，穩定可靠。以圖形界面顯示工作狀態(tài)，畫(huà)面豐富，直觀(guān)生動(dòng)。
監控軟件還可提供設備管理及人員管理功能。
選用了國外進(jìn)口傳感（變送）器，具有原理先進(jìn)，質(zhì)量可靠，壽命長(cháng)，精度高等特點(diǎn)。
采用了多種抗干擾措施，因此系統的抗干擾能力強，可靠性高，監測準確。
留有備用通道，便于擴展。
采用先進(jìn)的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，實(shí)現了全礦數據共享。
軟件平臺設計起點(diǎn)高，能方便地與其它自動(dòng)化系統互聯(lián)，為以后搭建全礦自動(dòng)化平臺提供最好的便利。
維護方便。
6.結語(yǔ)
空壓機自動(dòng)化監控系統通過(guò)對系統工作參數的實(shí)時(shí)監測與控制，對于保證系統正常工作，提高系統運行的可靠性與安全性，讓司機及時(shí)了解空壓機的工作狀況，很大程度上提高了空壓機的控制能力和利用率。減少了崗位司機人數，提高了工作效率和管理水平。同時(shí)在幫助維修人員及時(shí)對系統故障的早期預防和診斷等方面也具有重要的意義和推廣價(jià)值。
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